西南科技大学测试分析试题及答案AB

学院：材料专业班级：材物0301-02 学号：命题共5页第1页

一、名词解释（共20分，每小题2分。）

1.弯曲振动：键长不变而键角变化的振动，可分为面内变弯曲振动和面外弯曲振动

等。

2.二次离子：固体表面原子以离子态发射叫做二次离子。

3.系统消光：因|F|2=0而使衍射线消失的现象称为系统消光。

4.衍射衬度：由于样品中不同位向的晶体衍射条件（位向）不同而造成的衬度差别。

5.复型：就是将样品表面形貌复制下来的薄膜复制品。

6.物相分析：指确定材料由哪些相组成(即物相定性分析或称物相鉴定)和确定各组

成相的含量(常以体积分数或质量分数表示，即物相定量分析)。

7.暗场像：在透射电镜中，选用散射电子（衍射电子）形成的像则称为暗场像。

8.质厚衬度：样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别，均可引起相应区域透

射电子强度的的改变，从而在图像上形成亮暗不同的区域，这一现象称为质厚衬度。

9.特征振动频率：某一键或基团的振动频率有其特定值，它虽然受周围环境的影响，

但不随分子构型作过大的改变，这一频率称为某一键或基团的特征振动频率。10.差示扫描量热法：指在程序控制温度条件下，测量物质（样品）与参比物之间的

功率差随温度或时间变化的函数关系的技术。

二、填空题（共20分，每小题2分。）

1.长波（低能）部分、中间部分、短波（高能）部分。

2.原子光谱和分子光谱。

3.弹性散射、非弹性散射。

4.二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、吸收电子、透射电子等。

5.劳埃法、周转晶体法。

6.俄歇电子能谱、X射线光电子能谱、紫外光电子能谱。

7.红外活性的、红外非活性的。

8.静电透镜、电磁透镜。

9.成像操作、衍射操作。

10.UPS、AAS、WDS、DSC。

三、判断题，表述对的在括号里打“√”，错的打“×”（共10分，每小题1分）

1. √；

2. √；

3. √；

4. ×；

5. ×；

6. ×；

7. √；

8. ×；

9. ×；10. ×

四、单项选择题（共10分，每小题1分。）

1. B；

2. A；

3. D；

4. A；

5. D；

6. A；

7. A；

8. C；

9. C；10. C

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五、简答题（共40分，每小题8分）

1.X射线照射固体物质时可能产生哪些信息？据此建立了哪些分析方法？

答：X射线照射固体物质时，可能产生的信息主要有：（1）散射X射线：相干和非相干散射X射线；（2）电子：反冲电子、俄歇电子和光电子；（3）荧光X射线；（4）透射X射线；（5）热能等。据此建立的分析方法主要有：X射线衍射、X射线荧光光谱、X射线激发俄歇电子能谱、X射线光电子能谱等。

2.从原理及应用方面指出X射线衍射、透射电透中的电子衍射在材料结构分析中的

异同点。

答：X射线衍射、透射电透中的电子衍射在材料结构分析中的异同点列于下表：

3.简述波谱仪和能谱仪在进行微区化学成分分析时的优缺点。

答：波谱仪和能谱仪在进行微区化学成分分析时的优缺点对比如下

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4.简述有机、无机化合物电子光谱的主要类型。

答：有机、无机化合物电子光谱的主要类型有：

（1）含π、σ和n电子的吸收谱带：有机化合物在紫外和可见光区域内电子跃迁的方式一般为σ-σ*、n-σ*、n-π*和π-π*这4种类型；某些无机盐阴离子由于可以发生n-π*跃迁而有紫外光谱吸收峰。

（2）含d和f电子的吸收谱带：过渡金属离子吸收光能后可以产生d-d跃迁，而镧系和锕系元素离子却能产生f-f跃迁并得到相应的吸收光谱。

（3）电荷转移吸收谱带：在光能激发下，某一化合物（配合物）中的电荷发生重新分布，导致电荷可从化合物（配合物）的一部分转移至另一部分而产生的吸收光谱。

5.简述差热分析中放热峰和吸热峰产生的原因。

答：差热分析中产生放热峰和吸热峰的大致原因如下表

一、名词解释（共20分，每小题2分。）

11.辐射的发射：指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。

12.俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际

是离子)处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。

13.背散射电子：入射电子与固体作用后又离开固体的电子。

14.溅射：入射离子轰击固体时，当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时，

就引起表面粒子（原子、离子、原子团等）的发射，这种现象称为溅射。

15.物相鉴定：指确定材料（样品）由哪些相组成。

16.电子透镜：能使电子束聚焦的装臵。

17.质厚衬度：样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别，均可引起相应区域透

射电子强度的改变，从而在图像上形成亮暗不同的区域，这一现象称为质厚衬度。

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18.蓝移：当有机化合物的结构发生变化时，其吸收带的最大吸收峰波长或位臵（λ

最大）向短波方向移动，这种现象称为蓝移（或紫移，或“向蓝”）。

19.伸缩振动：键长变化而键角不变的振动，可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

20.差热分析：指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间

变化的函数关系的技术。

二、填空题（共20分，每小题2分。）

11.紫外线、可见光、红外线。

12.连续光谱、带状光谱、线状光谱。

13.瑞利散射、拉曼散射。

14.弹性散射、非弹性散射、光电子、俄歇电子、荧光X射线、吸收、透射等。

15.照相法、X射线衍射仪法。

16.高能、低能、透射式、反射式。

17.衍射必要条件(衍射矢量方程或其它等效形式)加|F|2≠0。

18.直接、间接。

19.尝试核算法、标准花样对照法。

20.STM、TEM、XPS、DTA。

三、判断题，表述对的在括号里打“√”，错的打“×”（共10分，每小题1分）

1. √；

2. ×；

3. ×；

4. ×；

5. ×；

6. √；

7. √；

8. √；

9. ×；10. ×

四、单项选择题（共10分，每小题1分。）

1. A；

2. A；

3. D；

4. A；

5. B；

6. D；

7. A；

8. C；

9. A；10. C

五、简答题（共40分，每小题8分）

答题要点：

6.简述分子能级跃迁的类型，比较紫外可见光谱与红外光谱的特点。

答：分子能级跃迁的类型主要有分子电子能级的跃迁、振动能级的跃迁和转动能级的跃迁。紫外可见光谱是基于分子外层电子能级的跃迁而产生的吸收光谱，由于电子能级间隔比较大，在产生电子能级跃迁的同时，伴随着振动和转动能级的跃迁，因此它是带状光谱，吸收谱带（峰）宽缓。而红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。一般的中红外光谱是振-转光谱，是带状光谱，而纯的转动光谱处于远红外区，是线状光谱。

7.简述布拉格方程及其意义。

答：晶面指数表示的布拉格方程为2d hkl sinθ=nλ，式中d为（hkl）晶面间距，n 为任意整数，称反射级数，θ为掠射角或布拉格角，λ为X射线的波长。干涉指数表示

学院：材料专业班级：材物0301-02 学号：命题共5页第5页的布拉格方程为2d HKL sinθ=λ。其意义在于布拉格方程表达了反射线空间方位（θ）与

反射晶面面间距（d）及入射线方位（θ）和波长（λ）的相互关系，是X射线衍射产生的必要条件，是晶体结构分析的基本方程。

8.为什么说扫描电镜的分辨率和信号的种类有关？试将各种信号的分辨率高低作一

比较。

答：扫描电镜的分辨率和信号的种类有关，这是因为不同信号的性质和来源不同，作用的深度和范围不同。主要信号图像分辨率的高低顺为：扫描透射电子像（与扫描电子束斑直径相当）≥二次电子像（几nm，与扫描电子束斑直径相当）>背散射电子像（50-200nm）>吸收电流像≈特征X射图像（100nm-1000nm）。

9.要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选择什么仪器？

简述具体的分析方法。

答：要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，应选用配臵有波谱仪或能谱仪的扫描电镜。具体的操作分析方法是：先扫描不同放大倍数的二次电子像，观察断口的微观形貌特征，选择并圈定断口上的粒状夹杂物，然后用波谱仪或能谱仪定点分析其化学成分（确定元素的种类和含量）。

10.简述影响红外吸收谱带的主要因素。

答：红外吸收光谱峰位影响因素是多方面的。一个特定的基团或化学键只有在和周围环境完全没有力学或电学偶合的情况下，它的键力常数k值才固定不变。一切能引起k值改变的因素都会影响峰位变化。归纳起来有：诱导效应、共轭效应、键应力的影响、氢键的影响、偶合效应、物态变化的影响等。