考试分析方法

考试分析方法
考试分析方法

做最少的题,获得更大的提分

小数老师说:刚开学还没多久,突然发现期中考已经近在眼前,而老师还在赶进度,这时候,如果能有一种方法,让我做最少的题,获得更大的提分,那该有多好啊!小数老师给大家提供一个方法,保证你能提高!

一、《错题本》上的常见错误类型及改正方法

(一)不会的题

这类题,主要表现在智力因素培养方面,一般出自知识结构性错误,重做几遍错题是十分必要的,至于具体是几遍这要视你自己对错题的把握的熟练程度而定。

知识结构性错误是我们在初步学习时,没有建立起自身知识结构体系,或者在建立自身知识结构体系时存在了一些漏洞与错误认识。只有通过重做错题,并认真分析错误原因,归纳总结方法才能把这个漏洞补上,这个纠错总结反思的过程一般一道题用15分钟左右的时间,就可取得后来错误重复出现要花上几个小时的才能取得的收益,就可以补全我们的知识结构体系,锻炼我们的思维能力。如果不及时纠错与总结反思,有些知识结构性错误会一直存在并且成为以后学习的障碍。这类知识结构性错误主要有以下三类:

1、概念不清:

这类问题包括知识点凌乱,知识结构散漫,记忆理解不深刻,题目容易混淆,压得学生思想包袱沉重。处于不同学习层次的同学要根据自己的实际情况,加强训练和记忆,培养自己的宏观思维方式,因人而异地确定自己的学习目标、步骤和解决问题的方案,并且有效地进行目标时间管理和知识结构体系的建立。

2、不能迁移:

这类问题的产生的原因是因为学生仅仅是依葫芦画瓢而没有真正掌握每一种题型的解题思路或技巧;或处理问题的方式过于死板,虽然知道该题涉及到的知识点,但是却不知从哪里开始无从下手,缺乏解题思路完整的探索过程。其实无论是哪一类题型,都有解题的一般思路和普遍方法,只要读题仔细抓住某一题型的个体特点,就能顺利将题解出。加强训练,假以时日便能培养自己举一反三能力,增进解题的灵活性与变通力,并且随时都能够有所感悟,学习就是一种感悟,通过思考有所“悟”使自己的思维能力得到提高。

3、不会应用:

这类问题往往是因为学生对知识点的理解较为浅薄单一,知其然不知其所以然,也不知道该知识点和其它知识点的联系。当使用障眼

法,把曾经解答过的题变换某些条件,移植一种情景时,就会产生似曾相识的感觉,不再细辨其中的异同,自然会被条件搞昏头。究其原因主要还是对某些知识缺乏灵活运用,不能融会贯通,同时缺乏理论联系实际。要针对试题涉及的知识点及内容认真地加以复习巩固,多观察和了解日常生活现象,做操作题时多与理论相联系,加强典型题与日常生活应用训练,多做试题分析。这样可以有效地培养和训练自己的发散思维能力、观察能力和逆向思维能力。

(二)模棱两可

对于模棱两可似是而非的错题,通过分析,可以发现是把公式给弄混淆了?还是把公式给用错了?是理解错了?还是记忆错了?通过训练可以有效地增进智力因素。这类错误主要有以下四类:

1、概念模糊:

这类问题往往是一点就通,容易被人忽视。比如巧妙设置在题中的隐含条件、限制条件和关键词语等等这类问题,往往一点就破,一般会认为自己是弄懂了的,只是没有发现而已,实际上是概念模糊。有的则是自身知识结构体系脉络不清,以致给出错误答案。加强概念和基础知识的训练和巩固,多做典型题型是解决这类错误的方法之一。

2、记忆模糊:

这类问题主要是对概念和原理等的理解过于浅显,或记得不牢,或只知其一,不知其二,当问题交织在一起时,便分辨不清,导致答题时似是而非。当问题成堆时,面对题海便会显得迷茫、不知所措、甚至于无精打彩,以至于懈怠下去。攻克这类问题主要就是解决理解和记忆,并要拓展知识的运用。

3、联系模糊:

这类问题主要是对题目分析不到位,对已知和未知的联系分析不明确,不会联想和推理。

4、方法模糊:

这类问题主要是平时缺乏方法训练,对题目的常规解法和特殊解法缺乏自己的归纳总结。一上场,脑袋一片空白,想不出有任何解法。

(三)懂的会的仍然错

这主要表现在非智力因素培养方面,这类问题最容易被人忽视,常常会自以为是地认为下次注意就行了,自己是不会再犯这个错误的,然而,往往却事与愿违,又重复犯相同的错误了。所以一定要找出问题所在,把问题消灭掉。这类错误主要有以下三类:

考题中涉及的知识点稍多一点,过程稍复杂一些,大脑就运转不过来,顾头不顾尾。这主要缘于典型题做得不够,做得不精,做题的难度系数也较低,并对教材中的观点、基本原理和基本概念等理解得不深不透。

2、审题错误:

还没看清条件就急忙解题,可能是观察得不够仔细,判断得不够准确,也可能是考试策略不当,或是心理心态不稳,还可能是缘于外界的干扰刺激,更有可能是平时练习不到位,仅仅是为了完成作业而作业,或做题缺乏针对性,成天盲目做题,忽略了做完题后的回顾和反思,以及平时就缺乏慢审题快解题的训练,另外,还要养成工整迅速的书写习惯,以及做完题后进行回顾和总结的习惯,这对增强自己的审题和解题能力很有帮助。

3、依葫芦画瓢:

学习比较死板和机械,看到题目仿佛见过,就照着平时的解法依葫芦画瓢。结果,题目发生了条件改变导致原来的解法并不适宜该题目。归根结底还是缺乏审题训练和思路探索训练。

(四)考试策略失当

这主要表现在非智力因素培养方面,首先要认识清楚自己是思路不清还是思路受到了干扰。比如遇到复杂一些的考题,便心生恐惧,头脑发懵以至造成失误,或缺乏答题的时间观念。面对比较有把握的考题也自我怀疑,答题时犹豫不决,这也会在一定程度上强化不良的考试情绪,干扰解题的思路。这类错误主要有以下四类:

1、考场时间分配不合理:

平时没有从心理上把练习和考试作为正式考试来对待,没有把一般性的考试作为训练考试时间分配的练兵场,导致正式考试时虎头蛇尾,眼睁睁看着自己熟悉的题却没有时间下手。

2、紧张现象:

答案就在嘴边盘旋,但就是写不出来。这与心理紧张、心态失衡有关。在答题时要从容不迫沉着冷静,这需要平时加强非智力因素方面的训练和培养。

3、畏难现象:

见到生题或难题便心烦意乱,乱了方寸。这与心理应激反应有关,破坏了考试竞技场上应有的状态,平时就要克服急躁心理,化解不良情绪,提高自信心,消除烦躁不安、焦虑紧张的心态,做到心平气和情绪稳定。这也需要平时加强非智力因素方面的训练和培养。

表现在考场上无法集中精力,逻辑思维混乱,反应迟钝,计算失误。主要缘于压力过大、始终处于焦虑状态。这同样需要平时加强非智力因素方面的训练和培养。比如,平时就要多进行心理心态的调整和引导,培养和提高自己的心理素质,达到心理稳定从容不迫。此外,当不幸处于焦虑状态时,可以问一问自己:“我焦虑的是什么?”“这种焦虑对结果有帮助吗?”“有哪些方法可以解决?”除了学习一些消除紧张的办法还要学会暗示自己“我会有办法解决!”

(五)粗心大意错

这主要表现在非智力因素培养方面,由于马虎出错导致丢分是一个普遍存在的现象,于是大家往往就变得心安理得,还会原谅自

己:“这些题我都会做,就是粗心否则就是满分了,我今后要注意改。”说说能改吗?还要找找粗心的原因。学习中常见的粗心或马虎行为原因主要有以下七类:

1、看错:

看错题这种行为产生的原因主要与人的瞬时记忆有关。有的人视觉成像反应稍慢,他的学习类型可能不属于视觉类型,而他又看得太快而不够细致,因此前面的信息在大脑中还未形成稳定的状态时,后面的信息又进来了,于是导致把题看错,解决这一行为就是放慢看题速度,也就是俗话所说的“看仔细点”。

有的人则可能是与自身的短时记忆容量有关,人的短时记忆容量一般为5至7,如果一个人的短时记忆容量为5,即他一次瞬间只能记住5个单词或数字之类的东西,当他想一次瞬间记住7个时,就会出现记忆错误,从而就会发生看错了的现象,解决这一看错行为可以通过平时训练来达到,最简单的办法是在上学或放学的路上用瞥一眼方式去记路边的汽车牌照,也可以运用瞥一眼的方式去记一组数字或符号或英语单词,以提高自己的短时记忆容量,增强记忆力。

2、抄错:

普遍把草稿纸上的正确答案抄到答卷上出错或抄漏是最冤枉的一种丢分。这一抄错行为的产生除了与瞬时记忆有关外,还与人的过忆过程有关,抄写包括边看边记和边回忆边写两个过程,你可能没有看错,但你却写错了,为什么呢?

因为人们在回忆时,总是会把后面位置的字与前面位置的字颠倒,在你说话或背诵时也会出现这种前后位置颠倒的情况。解决这一行为的办法就是进行大量的快速抄写行为训练,提高大脑的纠错能力。另一个原因还与人的记忆缓存有关,举个例来说,有的人可以在别人念下

一句时,继续写完上一句,有的人却比较困难,这也需要通过经常的听写行为训练来加以解决。

3、算错:

计算时出错。这主要反映出平时的练习少了,没有养成自动化答题技能,没有形成稳固的肌肉记忆方式。大家知道骑自行车不倒,靠的就是肌肉记忆反应,在急刹车时的也是肌肉记忆反应,如果要等到大脑来指挥的话,车祸就已经发生了。肌肉记忆方式可以有效地减轻我们大脑的负担,让我们的大脑去想更加复杂的问题。也有可能是我们平时在草稿纸上演算就不注意整洁,乱七八糟,缺乏规范化的训练,于是算错也就成了一件“很正常”的事了。

4、写错:

比如,明明是大于号却偏偏写成了小于号,此外还有正负号、小数点、字、词或字母、符号等等的书写出错,这就需要首先从心理上、从思想意识上看清符号,比如:正负号的有无,准确地记住小数点的位置;另一原因是肌肉记忆出现偏差,解决这一书写出错行为可以采用双人训练的方法,一人快速念,一人快速写,加强肌肉记忆训练。

这4类错误的修正是最容易取得成效的,只需稍加训练即可。

5、想错:

即判断出错,导致此错误发生的一个原因是知识掌握得不牢,相似知识点之间发生了混淆,出现判断失误。另一个原因属于想当然失误,即没有注意到题型的条件已经发生了改变,从而落入了出题人设下的陷阱。

6、跳步:

以为自己明白了,或害怕答题速度跟不上,不写出相关步骤,结果发生了错误。首先是要符合答题规范,其次是你明白了,阅卷人明白吗?所以关键信息绝对不能跳步。

7、没有完全按要求答题:

这与跳步答题的错误相似,不同之处在于这类题是有明确要求的,当你随意忽略时,失误就在所难免。

要找准失误的原因,对症下药,才能养成良好的学习习惯,同样,改进自己的学习行为可以有效地调整自己的学习状态。通过对错题本中的错误类型进行分析,抓住主要问题,确立自己的近期的学习目标,将错误逐一消灭掉,就能有效地提高成绩,更重要的是,还可以有效地提升自己的学习境界,培养自己的综合素质及能力。

 二、学生考试出错的非智力因素分析及对策

 学习和考试都是一门学问,要取得良好的成绩,不仅取决于扎实的基础知识、熟练的基本技能和过硬的解题能力,还取决于心理心态方面的非智力因素。有的同学考得不好不是他们的智力因素出了问题,而是他们的非智力因素出了问题。

 从以上分析中我们也可以看出,在影响我们成绩提高的因素中,要认真研究自己究竟是智力因素存在问题导致学习方法和行为方面存在问题带来知识结构性错误,还是某些思维方式需要加以调整,或者是某些非智力因素存在问题。在许多老师们的经验当中,学生更多的是非智力因素存在问题。

 有关心理心态非智力因素方面的调整,有以下五种方法:

(一)可以通过教师和家长的语言调节情绪以激发动机;

(二)可以通过学生自己积极心理暗示以激活思维;

(三)可以允许学生保持正常适度焦虑以激发潜能;

(四)可以通过传递和积累学生成功的经验增强自信;

(五)可以先通过课外的体育活动的引导培养学生喜欢各种挑战。 磨刀不误砍柴功,心理素质提高了,会有利于学生学习效率和学习成绩的提升。而心理素质在于学生平时一点一滴的培养,学会心理暗示也是需要长期的自我训练。

月考过后,你应该怎么做?

主要原因是同学们对试卷分析的不到位。

那么如何进行月考结束后的试卷分析呢,怎么分析才能够起到真正的效果呢?建议同学们在每次试卷分析的时候,根据下面提供的三张表格进行整理,相信会有很大的收获,同时这个过程可以请父母帮助完成。

1、针对每一道错题的整理,需要完成如下表格

所错习题—该处可以让父母帮忙摘抄(复印后,交由父母帮忙剪切粘贴)

考试时是什么状态导致的错误

真正的错因在哪里

正确的答案

考察什么知识点

该类型题是否学过?解题要点在哪里

试卷名称 总分 选择题 填空题 我的得分 我的得分 我的得分 失分率

失分率

失分率

错因分析

知识性错误习惯性错误

备注:知识性错误——对知识点遗忘,不会的部分

习惯性错误——知识本身会,但是由于某种原因答错了

此表格的绘制可以让各位同学的家长帮忙,把错题一一进行整理。这样才算把一道题吃透,但是如果仅仅有这个还不够细致,需要进行下一步梳理。2整张试卷错误分析统计表

该表其实分为两个部分:

第1部分:失分率统计

该部分的主要任务在于分析小题的失分率和整张试卷的失分率。一般来说一张试卷成绩的好坏与小题的准确率关联很大。所以我们要倍加重视小题。在每次考试之后,都要进行统计,同学们会发现,每次小考的小题的平均失分率基本上就是你大考的失分率。同时此部分可以让家长代为完成。

第2部分:错因分析

考试名称数

该部分的主要任务是针对整张试卷的所有错题的错因进行统计。这类的错因有两种。

第一种是知识性错误:此错误为单纯的没有学会该部分知识导致的错误。此类错误是易于修改的,只需要考后对该部分知识点进行一定的强化训练即可。

第二种是习惯性错误:此类错误成因很多,也是同学们最头疼的错误,头痛的原因在于即使犯了这种错误,也知道自己有这种错误,但是就是不知道如何才能修改这类错误。其实究其原因就在于同学们没有真正的去挖掘错误发生的真正原因,基本上一笔带过。

3大考成绩综合统计表--可由家长代为完成

该表

的一

些选

项可

能在

某些

考试

无法

计,

比如

说市

排名,区排名甚至排名,那么有哪个就写哪个。关键在于前面成绩的统计。

第一个用处:能够较为客观的分析同学们阶段性的学习状态,为下一步制定学习计划提供依据。

第二个用处:用于单科分析。

例如数学,我们可以通过几次考试的数学成绩的波动情况,分析各阶段同学们的学习状态,

找到学习该门课程的低谷期和学习难点,进而可以有目的的制定复习计划。

第三个用处:寻找自身学习状态的低谷期,摸清自身学习状态的曲线图,做到知己。

摸清自身的学习状态曲线图之后,就可以预测下一阶段自身的学习效率,进而可以提前做一些预防性工作,提升学习效果。

以上就是向家长和同学们推荐的考试后的分析方法。初期实施起来可能会感觉比较繁琐,但是当适应这种分析方式后,就可以大幅提升学习效率,同时一些统计性的工作可以交给家长代为整理,这样可以节省同学们的时间。

材料分析方法试题(1)

《材料科学研究方法》考试试卷(第一套) 一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析 一.填空题(每空1分,选做20空,共20分,多答不加分) 1. 对于X 射线管而言,在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值 , 称为 ,当管电压增大时,此值 。 2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知,在相同条件下,θ角越大,测量的精确 度 。 3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带(甚至无吸 收带),而在 光谱中往往产生很强的吸收带。 4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同,德拜照相法的底片安装方法可以分 为: 、 、 。 5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响,使它们的共振峰产生了裂分,这种现象 叫 。 6. 德拜法测定点阵常数,系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的 偏心误差和 。 7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。 8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射,这句话是对是 错? 。 9. 对于电子探针,检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。常用的X 射 线谱仪有两种:一种 ,另一种是 。 10. 对于红外吸收光谱,可将中红外区光谱大致分为两个区: 和 。 区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。 11. 衍射仪的测量方法分哪两种: 和 。 12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。 13. 在几大透镜中,透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。 14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。红外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。 15. 有机化合物的价电子主要有三种,即 、 和 。 16. 核磁共振氢谱规定,标准样品四甲基硅δ TMS = 。 17. 红外吸收光谱又称振-转光谱,可以分析晶体的结构,对非晶体却无能为力。此种说法 正确与否? 18. 透射电子显微镜以 为成像信号,扫描电子显微镜主要以 为成像信号。 0λ

材料现代分析方法试题2(参考答案)

材料现代分析方法试题4(参考答案) 一、基本概念题(共10题,每题5分) 1.实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么?已知一个以Fe为主要成分的样品,试选择合适的X射线管和合适的滤波片 答:实验中选择X射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射,应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6(尤其是2)的材料作靶材的X射线管。 选择滤波片的原则是X射线分析中,在X射线管与样品之间一个滤波片, 以滤掉K β线。滤波片的材料依靶的材料而定,一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。 以分析以铁为主的样品,应该选用Co或Fe靶的X射线管,同时选用Fe和Mn 为滤波片。 2.试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途? 答:获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向;旋转晶体法主要用于研究晶体结构;粉末法主要用于物相分析。 3.原子散射因数的物理意义是什么?某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系? 答:原子散射因数f 是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅。也称原子散射波振幅。它表示一个原子在某一方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。它反映了原子将X射线向某一个方向散射时的散射效率。 原子散射因数与其原子序数有何关系,Z越大,f 越大。因此,重原子对X射线散射的能力比轻原子要强。 4.用单色X射线照射圆柱多晶体试样,其衍射线在空间将形成什么图案?为摄取德拜图相,应当采用什么样的底片去记录? 答:用单色X射线照射圆柱多晶体试样,其衍射线在空间将形成一组锥心角不等的圆锥组成的图案;为摄取德拜图相,应当采用带状的照相底片去记录。

安徽工业大学材料分析测试技术复习题及答案

复习的重点及思考题 以下蓝色的部分作为了解 第一章X射线的性质 X射线产生的基本原理。 ●X射线的本质―――电磁波、高能粒子、物质 ●X射线谱――管电压、电流对谱的影响、短波限的意义等 ●高能电子与物质相互作用可产生哪两种X射线?产生的机理? 连续X射线:当高速运动的电子(带电粒子)与原子核内电场作用而减速时会产生电磁辐射,这种辐射所产生的X射线波长是连续的,故称之为~ 特征(标识)X射线:由原子内层电子跃迁所产生的X射线叫做特征X射线。 X射线与物质的相互作用 ●两类散射的性质 ●吸收与吸收系数意义及基本计算 ●二次特征辐射(X射线荧光)、饿歇效应产生的机理与条件 二次特征辐射(X射线荧光):由X射线所激发出的二次特征X射线叫X射线荧光。 俄歇电子:俄歇电子的产生过程是当原子内层的一个电子被电离后,处于激发态的电子将产生跃迁,多余的能量以无辐射的形式传给另一层的电子,并将它激发出来。 这种效应称为俄歇效应。 ●选靶的意义与作用 第二章X射线的方向 晶体几何学基础 ●晶体的定义、空间点阵的构建、七大晶系尤其是立方晶系的点阵几种类型

在自然界中,其结构有一定的规律性的物质通常称之为晶体 ● 晶向指数、晶面指数(密勒指数)定义、表示方法,在空间点阵中的互对应 ● 晶带、晶带轴、晶带定律,立方晶系的晶面间距表达式 ● 倒易点阵定义、倒易矢量的性质 ● 厄瓦尔德作图法及其表述,它与布拉格方程的等同性证明 λ1= 为半径作一球; (b) 将球心置于衍射晶面与入射线的交点。 (c) 初基入射矢量由球心指向倒易阵点的原点。 (d) 落在球面上的倒易点即是可能产生反射的晶面。 (e) 由球心到该倒易点的矢量即为衍射矢量。 布拉格方程 要灵活应用,比如结合消光规律等 2d hkl sin θ = n λ ‥‥ 布拉格公式 d hkl 产生衍射的晶面间距 θ 入射线或衍射线与晶面的夹角-布拉格角 n 称之为反射级数 ● 布拉格方程的导出、各项参数的意义,作为产生衍射的必要条件的含义。 布拉格方程只是确定了衍射的方向,在复杂点阵晶脆中不同位置原子的相同方向衍射线,因彼此间有确定的位相关系而相互干涉,使得某些晶面的布拉格反射消失即出现结构消 光,因此产生衍射的充要条件是满足布拉格方程的同时结构因子不为零 ● 干涉指数引入的意义,与晶面指数(密勒指数)的关系 干涉指数 HKL 与 Miller 指数 hkl 之间的关系有 : H= nh , K = nk , L = nl 不同点:(1)密勒指数是实际晶面的指数,而干涉晶面指

材料分析方法总结

X射线:波长很短的电磁波 特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。 连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。 荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线 二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射 非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的 俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射 原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果 结构因子:定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数,即晶体结构对衍射强度的影响多重性因素:同一晶面族{ hkl}中的等同晶面数 系统消光:原子在晶体中位置不同或种类不同引起某些方向上衍射线消失的现象 吸收限 1 x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生 X射线是一种波长很短的电磁波 X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。 连续X射线根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。 特征X射线处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。 2 x 射线方向理论布拉格方程和艾瓦尔德图解 3 试述解决X射线衍射方向问题常用方法有哪些并进行比较 4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用 精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题 5 试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用 假设: 1)晶体视为许多相互平行且d相等的原子面 2)X射线可照射各原子面 3)入射线、反射线均视为平行光 一束波长为λ的平行X射线以θ照射晶体中晶面指数为(hkl)的各原子面,各原子面产生反射。 当Ⅹ射线照射到晶体上时,考虑一层原子面上散射Ⅹ射线的干涉。 当Ⅹ射线以θ角入射到原子面并以θ角散射时,相距为a的两原子散射x射的光程差为: 即是说,当入射角与散射角相等时,一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光的反射定律相类似,Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向,就是散射线干涉加强的方向,因此,常将这种散射称

材料分析方法考试复习题

1)短波限: 连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。 2)质量吸收系数 指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。 3)吸收限 吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。 4)X 射线标识谱 当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。 5)连续X 射线谱线 强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。 6)相干散射 当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。 7)闪烁计数器 闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。 8)标准投影图 对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。 9)结构因数 在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2 HKL F 的平方成正比,结构振幅的平方2HKL F 称为结构因数。P34。

材料现代分析方法试题及答案1

一、单项选择题(每题 2 分,共10 分) 3.表面形貌分析的手段包括【 d 】 (a)X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)(b) SEM 和透射电镜(TEM) (c) 波谱仪(WDS)和X 射线光电子谱仪(XPS)(d) 扫描隧道显微镜(STM)和 SEM 4.透射电镜的两种主要功能:【b 】 (a)表面形貌和晶体结构(b)内部组织和晶体结构 (c)表面形貌和成分价键(d)内部组织和成分价键 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题2 分,共10 分) 1.透射电镜图像的衬度与样品成分无关。(×)2.扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。(√)3.透镜的数值孔径与折射率有关。(√)4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。(×)5.在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角 速度的二倍。(√) 三、简答题(每题5 分,共25 分) 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。 1.透射电镜中如何获得明场像、暗场像和中心暗场像? 答:如果让透射束进入物镜光阑,而将衍射束挡掉,在成像模式下,就得到明场象。如果把物镜光阑孔套住一个衍射斑,而把透射束挡掉,就得到暗场像,将入射束倾斜,让某一衍射束与透射电镜的中心轴平行,且通过物镜光阑就得到中心暗场像。 2.简述能谱仪和波谱仪的工作原理。 答:能量色散谱仪主要由Si(Li)半导体探测器、在电子束照射下,样品发射所含元素的荧光标识X 射线,这些X 射线被Si(Li)半导体探测器吸收,进入探测器中被吸收的每一个X 射线光子都使硅电离成许多电子—空穴对,构成一个电流脉冲,经放大器转换成电压脉冲,脉冲高度与被吸收的光子能量成正比。最后得到以能量为横坐标、强度为纵坐标的X 射线能量色散谱。 在波谱仪中,在电子束照射下,样品发出所含元素的特征x 射线。若在样品上方水平放置一块具有适当晶面间距 d 的晶体,入射X 射线的波长、入射角和晶面间距三者符合布拉格方程时,这个特征波长的X 射线就会发生强烈衍射。波谱仪利用晶体衍射把不同波长的X 射线分开,即不同波长的X 射线将在各自满足布拉格方程的2θ方向上被检测器接收,最后得到以波长为横坐标、强度为纵坐标的X射线能量色散谱。 3.电子束与试样物质作用产生那些信号?说明其用途。 (1)二次电子。当入射电子和样品中原子的价电子发生非弹性散射作用时会损失其部分能量(约30~50 电子伏特),这部分能量激发核外电子脱离原子,能量大于材料逸出功的价电子可从样品表面逸出,变成真空中的自由电子,即二次电子。二次电子对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌。 (2)背散射电子。背散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子。既包括与样品中原子核作用而形成的弹性背散射电子,又包括与样品中核外电子作用而形成的非弹性散射电子。利用背反射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征,也可以用来显示原子序数衬度,进行定性成分分析。 (3)X 射线。当入射电子和原子中内层电子发生非弹性散射作用时也会损失其部分能量(约

材料分析方法考试复习题

一、名词解释(30分,每题3分) 1)短波限: 连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。 2)质量吸收系数 指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。 3)吸收限 吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。 4)X 射线标识谱 当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。 5)连续X 射线谱线 强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。 6)相干散射 当入射线与原子受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。 7)闪烁计数器 闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。 8)标准投影图 对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。 9)结构因数 在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2 HKL F 的平方成正比,结构振幅

现代材料分析方法试题及答案

1《现代材料分析方法》期末试卷 一、单项选择题(每题 2 分,共 10 分) 1.成分和价键分析手段包括【 b 】 (a)WDS、能谱仪(EDS)和 XRD (b)WDS、EDS 和 XPS (c)TEM、WDS 和 XPS (d)XRD、FTIR 和 Raman 2.分子结构分析手段包括【 a 】 (a)拉曼光谱(Raman)、核磁共振(NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)(b) NMR、FTIR 和 WDS (c)SEM、TEM 和 STEM(扫描透射电镜)(d) XRD、FTIR 和 Raman 3.表面形貌分析的手段包括【 d 】 (a)X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM) (b) SEM 和透射电镜(TEM) (c) 波谱仪(WDS)和 X 射线光电子谱仪(XPS) (d) 扫描隧道显微镜(STM)和 SEM 4.透射电镜的两种主要功能:【 b 】 (a)表面形貌和晶体结构(b)内部组织和晶体结构 (c)表面形貌和成分价键(d)内部组织和成分价键 5.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括:【 c 】 (a)–C-H、–OH 和–NH2 (b) –C-H、和–NH2, (c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和 CO 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题 2 分,共 10 分) 1.透射电镜图像的衬度与样品成分无关。(×)2.扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。(√)3.透镜的数值孔径与折射率有关。(√)4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。(×)5.在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角 速度的二倍。(√) 三、简答题(每题 5 分,共 25 分) 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。 2.原子力显微镜的利用的是哪两种力,又是如何探测形貌的? 范德华力和毛细力。

材料现代分析方法练习题及答案

8. 什么是弱束暗场像?与中心暗场像有何不同?试用Ewald图解说明。 答:弱束暗场像是通过入射束倾斜,使偏离布拉格条件较远的一个衍射束通过物镜光阑,透射束和其他衍射束都被挡掉,利用透过物镜光阑的强度较弱的衍射束成像。 与中心暗场像不同的是,中心暗场像是在双光束的条件下用的成像条件成像,即除直射束外只有一个强的衍射束,而弱束暗场像是在双光阑条件下的g/3g的成像条件成像,采用很大的偏离参量s。中心暗场像的成像衍射束严格满足布拉格条件,衍射强度较强,而弱束暗场像利用偏离布拉格条件较远的衍射束成像,衍射束强度很弱。采用弱束暗场像,完整区域的衍射束强度极弱,而在缺陷附近的极小区域内发生较强的反射,形成高分辨率的缺陷图像。图:PPT透射电子显微技术1页 10. 透射电子显微成像中,层错、反相畴界、畴界、孪晶界、晶界等衍衬像有何异同?用什么办法及根据什么特征才能将它们区分开来? 答:由于层错区域衍射波振幅一般与无层错区域衍射波振幅不同,则层错区和与相邻区域形成了不同的衬度,相应地出现均匀的亮线和暗线,由于层错两侧的区域晶体结构和位相相同,故所有亮线和暗线的衬度分别相同。层错衍衬像表现为平行于层错面迹线的明暗相间的等间距条纹。 孪晶界和晶界两侧的晶体由于位向不同,或者还由于点阵类型不同,一边的晶体处于双光束条件时,另一边的衍射条件不可能是完全相同的,也可能是处于无强衍射的情况,就相当于出现等厚条纹,所以他们的衍衬像都是间距不等的明暗相间的条纹,不同的是孪晶界是一条直线,而晶界不是直线。 反相畴界的衍衬像是曲折的带状条纹将晶粒分隔成许多形状不规则的小区域。 层错条纹平行线直线间距相等 反相畴界非平行线非直线间距不等 孪晶界条纹平行线直线间距不等 晶界条纹平行线非直线间距不等 11.什么是透射电子显微像中的质厚衬度、衍射衬度和相位衬度。形成衍射衬度像和相位衬度像时,物镜在聚焦方面有何不同?为什么? 答:质厚衬度:入射电子透过非晶样品时,由于样品不同微区间存在原子序数或厚度的差异,导致透过不同区域落在像平面上的电子数不同,对应各个区域的图像的明暗不同,形成的衬度。 衍射衬度:由于样品中的不同晶体或同一晶体中不同部位的位向差异导致产生衍射程度不同而形成各区域图像亮度的差异,形成的衬度。 相位衬度:电子束透过样品,试样中原子核和核外电子产生的库伦场导致电子波的相位发生变化,样品中不同微区对相位变化作用不同,把相应的相位的变化情况转变为相衬度,称为相位衬度。 物镜聚焦方面的不同:透射电子束和至少一个衍射束同时通过物镜光阑成像时,透射束和衍射束相互干涉形成反应晶体点阵周期的条纹成像或点阵像或结构物象,这种相位衬度图像的形成是透射束和衍射束相干的结果,而衍射衬度成像只用透射束或者衍射束成像。

材料分析方法部分课后习题答案(供参考)

第一章X 射线物理学基础 2、若X 射线管的额定功率为1.5KW,在管电压为35KV 时,容许的最大电流是多少? 答:1.5KW/35KV=0.043A。 4、为使Cu 靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。 答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t 6、欲用Mo 靶X 射线管激发Cu 的荧光X 射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少? 答:eVk=hc/λ Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34 e为电子电荷,等于1.602×10-19c 故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。 7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应 答:⑴当χ射线通过物质时,物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。 ⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。 ⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K 电子,当外层电子来填充K 空位时,将向外辐射K 系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。或二次荧光。 ⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K 电子从无穷远移至K 层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K 系的吸收限。 ⑸原子钟一个K层电子被光量子击出后,L层中一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸收体,这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。 第二章X 射线衍射方向 2、下面是某立方晶第物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(123),(100),(200),(311),(121),(111),(210),(220),(130),(030),(221),(110)。 答:立方晶系中三个边长度相等设为a,则晶面间距为d=a/ 则它们的面间距从大小到按次序是:(100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(121)、(220)、(221)、(030)、(130)、

材料分析方法

1球差、像散和色差是怎样造成的?如何减小这些像差?哪些是可消除的像差? 答:1.球差即球面像差,是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力能力不符合预定规律而造成的。一个物点散射的电子束经过具有球差的电磁透镜后并不聚在一点,所以像平面上得到一个弥散圆斑,在某一位置可获得最小的弥散圆斑,成为弥散圆。还原到物平面上,则半径为r s=1/4 C sα3r s为半径,Cs为透镜的球差系数,α为透镜的孔径半角。所以见效透镜的孔径半角可减少球差(决定分辨率的像差因素)。2,色差是由于入射电子的波长(能量)的非单一性所造成的。一个物点散射的具有不同波长的电子,进入透镜磁场后将沿各自的轨道运动,结果不能聚焦在一个像点上,而分别交在一定的轴向范围内,形成最小色差弥散圆斑,半径为r c=C c α|△E/E|,C c为透镜色差系数,α为透镜孔径半角,△E/E为成像电子束能量变化率。所以减小△E/E(稳定加速电压)、α 可减小色差。 3,像散是由于透镜磁场的非旋转对称而引起的(极靴内孔不圆、上下极靴不同轴、材质磁性不均及污染)。消像散器。 3什么是分辨率,影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些? 答:分辨率:两个物点通过透镜成像,在像平面上形成两个爱里斑,如果两个物点相距较远时,两个Airy 斑也各自分开,当两物点逐渐靠近时,两个Airy斑也相互靠近,直至发生部分重叠。根据Load Reyleigh 建议分辨两个Airy斑的判据:当两个Airy斑的中心间距等于Airy斑半径时,此时两个Airy斑叠加,在强度曲线上,两个最强峰之间的峰谷强度差为19%,人的肉眼仍能分辨出是两物点的像。两个Airy斑再相互靠近,人的肉眼就不能分辨出是两物点的像。通常两Airy斑中心间距等于Airy斑半径时,物平面相应的两物点间距成凸镜能分辨的最小间距即分辨率。Δr0=0.61λ/Nsinα(N为介质的相对折射系数)影响透射电镜分辨率的因素主要有:1)衍射效应:airy斑,只考虑衍射效应,在照明光源及介质一定时,孔径角越大,分辨率越高。 2)像差(球差、像散、色差):选择最佳孔径半角;提高加速电压(减小电子束波长);减小球差系数。4有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别? 有效放大倍数是把显微镜最大分辨率放大到人眼的分辨本领(0.2mm),让人眼能分辨的放大倍数。 放大倍数是指显微镜本身具有的放大功能,与其具体结构有关。放大倍数超出有效放大倍数的部分对提高分辨率没有贡献,仅仅是让人观察得更舒服而已,所以放大倍数意义不大。显微镜的有效放大倍数、分辨率才是判断显微镜性能的主要参数。 12深入而详细地比较X-ray衍射和电子衍射的异同点。指出各自的应用领域及其分析特点。列举其它结构分析仪器及其应用。 1)相同点:衍射原理相似,都遵从衍射产生的必要条件(布拉格方程)和系统消光规律。得到的衍射花样在几何特征上也大致相似。 2)相异点:(1)电子波的波长短得多,在同样满足布拉格条件时,衍射角θ很小,约10-2rad。而X-ray产生衍射时,其衍射角最大可接近π/2;(2)在进行电子衍射操作时用薄晶样品(XRD一般用晶态固体),薄样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状,因此,增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会,结果使略为偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射;(3)因为电子波长短,采用爱瓦尔德球图解时,反射球半径很大,在θ较小的范围内反射球的球面可近似看成一个平面,从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分在二维倒易截面内。这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映,晶体内各晶面的位向,更方便于分析;(4)原子对电子的散射能力远高于X-ray(约高出四个数量级),故电子衍射束的强度更强,适合微区分析,摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒;(5)由于物质对电子的散射作用很强,因而电子束穿透物质的能力大大减弱,故电子只适于材料表层或薄膜样品的结构分析;(6)透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置,使得薄膜样品的结构分析与形貌有机结合起来,这是X射线衍射无法比拟的特点。 电子衍射应用的领域:物相分析和结构分析;确定晶体位向;确定晶体缺陷的结构及其晶体学特征。 X-ray衍射应用的领域:物相分析,应力测定,单晶体位向,测定多晶体的结构,最主要是物相定性分析。X射线的透射能力比较强,辐射厚度也比较深,约为几um到几十um,并且它的衍射角比较大,使XRD 适宜于固态晶体的深层度分析。 13倒易空间:某一倒易矢量垂直于正点阵中和自己异名的二基本矢量组成的平面。 性质:正倒点阵异名基本矢量点乘为0,同名点乘为1;倒易矢量ghkl=ha’+kb’+lc’,hkl为正点阵中的晶面指数,表明倒易矢量垂直于正点阵中相应的(hkl)晶面,倒易点阵中一个点代表的是正点阵中的一组晶面;倒易矢量的长度等于正点阵中相应晶面间距的倒数;在立方点阵中,晶面法向和同指数的晶向是平行的,即倒易矢量与相应指数的晶向[hkl]平行。 14用爱瓦尔德图解法证明布拉格定律。

现代材料分析方法试题及答案

1. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足什么公式?写出数学表达式,并说明d、θ、λ的意义。(5分)答:. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足布拉格公式。(1分)其数学表达式:2dsinθ=λ(1分)其中d是晶体的晶面间距。(1分)θ是布拉格角,即入射线与晶面间的交角。(1分)λ是入射X 射线的波长。(1分) 4. 二次电子是怎样产生的?其主要特点有哪些?二次电子像主要反映试样的什么特征?用什么衬度解释?该衬度的形成主要取决于什么因素?(6分) 答:二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰击出的试样原子核外电子。(1分) 二次电子的主要特征如下: (1)二次电子的能量小于50eV,主要反映试样表面10nm层内的状态,成像分辨率高。(1分) (2)二次电子发射系数δ与入射束的能量有关,在入射束能量大于一定值后,随着入射束能量的增加,二次电子的发射系数减小。(1分) (3)二次电子发射系数δ和试样表面倾角θ有关:δ(θ)=δ0/cosθ(1分) (4)二次电子在试样上方的角分布,在电子束垂直试样表面入射时,服从余弦定律。(1分) 二此电子像主要反映试样表面的形貌特征,用形貌衬度来解释,形貌衬度的形成主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角。(1分) 2. 布拉格角和衍射角: 布拉格角:入射线与晶面间的交角,(1.5 分) 衍射角:入射线与衍射线的交角。(1.5 分) 3. 静电透镜和磁透镜: 静电透镜:产生旋转对称等电位面的电极装置即为静电透镜,(1.5 分) 磁透镜:产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。(1.5 分) 4. 原子核对电子的弹性散射和非弹性散射: 弹性散射:电子散射后只改变方向而不损失能量,(1.5 分) 非弹性散射:电子散射后既改变方向也损失能量。(1.5 分) 二、填空(每空1 分,共20 分) 1. X 射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 2.扫描仪的工作方式有连续扫描和步进扫描两种。 3. 在X 射线衍射物相分析中,粉末衍射卡组是由粉末衍射标准联合 委员会编制,称为JCPDS 卡片,又称为PDF 卡片。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5.透射电子显微镜的结构分为光学成像系统、真空系统和电气系统。 1. X射线管中,焦点形状可分为点焦点和线焦点,适合于衍射仪工作的是线焦点。 2. 在X 射线物象分析中,定性分析用的卡片是由粉末衍射标准联合委员会编制,称为JCPDS 卡片,又称为PDF(或ASTM) 卡片。 3. X射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5. 电子探针是一种显微分析和成分分析相结合的微区分析。 二、选择题(多选、每题4 分) 1. X射线是( A D ) A. 电磁波; B. 声波; C. 超声波; D. 波长为0.01~1000?。 2. 方程2dSinθ=λ叫( A D ) A. 布拉格方程; B. 劳厄方程; C. 其中θ称为衍射角; D. θ称为布拉格角。

材料现代分析方法试题及答案1

《现代材料分析方法》期末试卷1 一、单项选择题(每题 2 分,共10 分) 1.成分和价键分析手段包括【b 】 (a)WDS、能谱仪(EDS)和XRD (b)WDS、EDS 和XPS (c)TEM、WDS 和XPS (d)XRD、FTIR 和Raman 2.分子结构分析手段包括【 a 】 (a)拉曼光谱(Raman)、核磁共振(NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)(b)NMR、FTIR 和WDS (c)SEM、TEM 和STEM(扫描透射电镜)(d)XRD、FTIR 和Raman 3.表面形貌分析的手段包括【 d 】 (a)X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)(b) SEM 和透射电镜(TEM) (c) 波谱仪(WDS)和X 射线光电子谱仪(XPS)(d) 扫描隧道显微镜(STM)和 SEM 4.透射电镜的两种主要功能:【b 】 (a)表面形貌和晶体结构(b)内部组织和晶体结构 (c)表面形貌和成分价键(d)内部组织和成分价键 5.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括:【 c 】 (a)–C-H、–OH 和–NH2 (b) –C-H、和–NH2, (c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和CO 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题2 分,共10 分) 1.透射电镜图像的衬度与样品成分无关。(×)2.扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。(√)3.透镜的数值孔径与折射率有关。(√)

4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。(×)5.在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角 速度的二倍。(√) 三、简答题(每题5 分,共25 分) 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。 2.原子力显微镜的利用的是哪两种力,又是如何探测形貌的? 范德华力和毛细力。 以上两种力可以作用在探针上,致使悬臂偏转,当针尖在样品上方扫描时,探测器可实时地检测悬臂的状态,并将其对应的表面形貌像显示纪录下来。 3.在核磁共振谱图中出现多重峰的原因是什么? 多重峰的出现是由于分子中相邻氢核自旋互相偶合造成的。在外磁场中,氢核有两种取向,与外磁场同向的起增强外场的作用,与外磁场反向的起减弱外场的作用。根据自选偶合的组合不同,核磁共振谱图中出现多重峰的数目也有不同,满足“n+1”规律 4.什么是化学位移,在哪些分析手段中利用了化学位移? 同种原子处于不同化学环境而引起的电子结合能的变化,在谱线上造成的位移称为化学位移。在XPS、俄歇电子能谱、核磁共振等分析手段中均利用化学位移。 5。拉曼光谱的峰位是由什么因素决定的, 试述拉曼散射的过程。 拉曼光谱的峰位是由分子基态和激发态的能级差决定的。在拉曼散射中,若光子把一部分能量给样品分子,使一部分处于基态的分子跃迁到激发态,则散射光能量减少,在垂直方向测量到的散射光中,可以检测到频率为(ν0 - Δν)的谱线,称为斯托克斯线。相反,若光子从样品激发态分子中获得能量,样品分子从激发态回到基态,则在大于入射光频率处可测得频率为(ν0 + Δν)的散射光线,称为反斯托克斯线 四、问答题(10 分) 说明阿贝成像原理及其在透射电镜中的具体应用方式。 答:阿贝成像原理(5 分):平行入射波受到有周期性特征物体的散射作用在物镜的后焦面上形成衍射谱,各级衍射波通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。在透射电镜中的具体应用方式(5 分)。利用阿贝成像原理,样品对电子束起散射作用,在物镜的后焦面上可以获得晶体的衍射谱,在物镜的像面上形成反映样品特征的形貌像。当中间镜的物面取在物镜后焦面时, 则将衍射谱放大,则在荧光屏上得到一幅电子衍射花样;当中间镜物面取在物镜的像面上时,则将图像进一步放大,这就是电子显微镜中的成像操作。 五、计算题(10 分) 用Cu KαX 射线(λ=0.15405nm)的作为入射光时,某种氧化铝的样品的XRD 图谱如下,谱线上标注的是2θ的角度值,根据谱图和PDF 卡片判断该氧化铝的类型,并写出XRD 物相分析的一般步骤。 答:确定氧化铝的类型(5 分) 根据布拉格方程2dsinθ=nλ,d=λ/(2sinθ) 对三强峰进行计算:0.2090nm,0.1604nm,0.2588nm,与卡片10-0173 α-Al2O3 符合,进一步比对其他衍射峰的结果可以确定是α-Al2O3。 XRD 物相分析的一般步骤。(5 分) 测定衍射线的峰位及相对强度I/I1: 再根据2dsinθ=nλ求出对应的面间距 d 值。 (1) 以试样衍射谱中三强线面间距d 值为依据查Hanawalt 索引。

材料分析测试技术期末考试重点知识点归纳

材料分析测试技术复习参考资料(注:所有的标题都是按老师所给的“重点”的标题,) 第一章x射线的性质 射线的本质:X射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与晶体的晶格常数为同一数量级,在10-8cm左右。其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。 2,X射线的产生条件:a产生自由电子;b使电子做定向高速运动;c在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。 3,对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称为X射线谱。在管电压很低,小于某一值(Mo阳极X射线管小于20KV)时,曲线变化时连续变化的,称为连续谱。在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λo,称为短波限,在高速电子打到阳极靶上时,某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这个光量子便具有最高的能量和最短的波长,这波长即为λo。λo=V。 4,特征X射线谱: 概念:在连续X射线谱上,当电压继续升高,大于某个临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关。因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征x射线,

由特征X射线构成的x射线谱叫特征x射线谱,而产生特征X射线的最低电压叫激发电压。 产生:当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,或击到原于系统之外,或使这个电子填到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位,原子的系统能量因此而升高,处于激发态。这种激发态是不稳定的,势必自发地向低能态转化,使原子系统能量重新降低而趋于稳定。这一转化是由较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁的方式完成的,电子由高能级向低能级跃迁的过程中,有能量降低,降低的能量以光量子的形式释放出来形成光子能量,对于原子序数为Z的确定的物质来说,各原子能级的能量是固有的,所以.光子能量是固有的,λ也是固有的。即特征X射线波长为一固定值。 能量:若为K层向L层跃迁,则能量为: 各个系的概念:原于处于激发态后,外层电子使争相向内层跃迁,同时辐射出特征x射线。我们定义把K层电子被击出的过程叫K系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫K系辐射,同理,把L层电子被击出的过程叫L系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫L系辐射,依次类推。我们再按电子跃迁时所跨越的能级数目的不同把同一辐射线系分成几类,对跨 越I,2,3..个能级所引起的辐射分别标以α、β、γ等符号。电子由L—K,M—K跃迁(分别跨越1、2个能级)所引起的K系辐射定义为Kα,Kβ谱线;同理,由M—L,N—L电子跃迁将辐射出L系的Lα,Lβ谱线,以此类推还有M线系等。 莫赛莱定律:特征X射线谱的频率或波长只取决于阳极靶物质的原子能级结构,

材料分析重点归纳

名词解释 1.物相:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相; 2.K系辐射:K电子被打出K层时,此时外层如L,M,N……层电子来填充K空位时,则产生K系辐射; 3.相干干涉:.由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射; 4.非相干散射:X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变,散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,称为非相干散射。 5.荧光辐射:当X射线光量子具有足够高的能量时,可以将被照射物质原子中内层电子激发出来,使原子处于激发状态,通过原子中壳层上电子跃迁,辐射出X射线特征谱线,叫做二次辐射,也叫荧光辐射。 6.吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷 ,λk为产生K系激发的最长波长,称远时所作的功WK,入射X射线波长必须满足λk≤1.24 V k 为K系辐射的激发限。 7.俄歇效应:K层的一个空位被L层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应。 8.结构因子:单位晶胞中所有原子散射波叠加的波即为结构因子,用F表示。 9. 透射电子:如果样品足够薄(1μm以下),透过样品的入射电子为透射电子,其能量近似于入射电子能量。 10. 二次电子:当入射电子与原子核外电子发生相互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这个脱离原子的电子称为二次电子。 11. 背散射电子:在弹性和非弹性散射中,被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子。 12. 吸收电子:当样品较厚时,入射电子中的一部分在样品内经多次非弹性散射后,能量耗尽,既无力穿透样品,也不能逸出表面,称为吸收电子。 13. 特征X射线:当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发状态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X 射线释放出来

材料现代分析方法复习题

材料分析方法习题 一、选择题 1. M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称( B ) A. Kα; B. Kβ; C. Kγ; D. Lα。 2. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选( C ) A. Cu;B. Fe;C. Ni;D. Mo。 3. 当电子把所有能量都转换为X射线时,该X射线波长称( A ) A. 短波限λ0; B. 激发限λk; C. 吸收限; D. 特征X射线 4.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后,L层电子回迁K层,多余能量将另一个L层电子打出核外,这整个过程将产生( D ) A. 光电子; B. 二次荧光; C. 俄歇电子; D. (A+C) 5.最常用的X射线衍射方法是( B )。 A. 劳厄法; B. 粉末法; C. 周转晶体法; D. 德拜法。 6.射线衍射方法中,试样为单晶体的是(D ) A、劳埃法 B、周转晶体法 C、平面底片照相法 D、 A和B 7.晶体属于立方晶系,一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4,则该晶面的指标为( B) A、(364) B、(234) C、(213) D、(468) 8.立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B ) A、相互平行 B、相互垂直 C、成一定角度范围 D、无必然联系 9.晶面指数(111)与晶向指数(111)的关系是( C )。 A. 垂直; B. 平行; C. 不一定。 10.在正方晶系中,晶面指数{100}包括几个晶面( B )。 A. 6; B. 4; C. 2 D. 1;。 11.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是( B ) A.X射线透射学; B.X射线衍射学; C.X射线光谱学; D.其它 12、对于简单点阵结构的晶体,系统消光的条件是( A ) A、不存在系统消光 B、h+k为奇数 C、h+k+l为奇数 D、h、k、l为异性数 13、立方晶系{100}晶面的多重性因子为( D ) A、2 B、3 C、4 D、6 14、洛伦兹因子中,第一几何因子反映的是( A ) A、晶粒大小对衍射强度的影响 B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响 C、衍射线位置对衍射强度的影响 D、试样形状对衍射强度的影响 15、洛伦兹因子中,第二几何因子反映的是( B ) A、晶粒大小对衍射强度的影响 B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响 C、衍射线位置对衍射强度的影响 D、试样形状对衍射强度的影响 16、洛伦兹因子中,第三几何因子反映的是( C ) A、晶粒大小对衍射强度的影响 B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响 C、衍射线位置对衍射强度的影响 D、试样形状对衍射强度的影响 17、对于底心斜方晶体,产生系统消光的晶面有( C ) A、112 B、113 C、101 D、111 18、对于面心立方晶体,产生系统消光的晶面有( C )

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