XRD复习题(打印)第一个老师的作业
材料现代分析方法练习题及答案(XRD,EBSD,TEM,SEM,表面分析)

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。
(完整版)XRD复习题

(完整版)XRD复习题第⼀章X射线的物理学基础1.X射线的本质是什么?并请叙述其特征。
答:X射线的本质是电磁波,与可见光完全相同;其波长介于紫外线与γ射线之间,约为0.01—10nm的范围。
X射线的特征:波长短、光⼦能量⼤。
在通常实验条件下,很难观察到X射线的反射;对于所有的介质,X射线的折射率n都很接近于1。
2.X衍射实验中选择X射线管以及滤波⽚的原则是什么?答:滤波⽚的选择: (1)它的吸收限位于辐射源的Kα和K β之间,且尽量靠近K α。
强烈吸收Kβ,K吸收很⼩;(2)滤波⽚的厚度以将Kα强度降低⼀半最佳。
Z靶<40时Z滤⽚=Z靶-1;Z靶>40时Z 滤⽚=Z靶-2;阳极靶的选择:(1)阳极靶K波长稍⼤于试样的K吸收限;(2)试样对X射线的吸收最⼩。
Z靶≤Z试样+1。
(1)X衍射仪常采⽤Cu靶,Cu的特征X射线及其波长为,需要⽤滤波⽚或单⾊器去除,⽤软件去除。
(多选题)aKα1,1.5406埃;b Kα2,1.5444埃; c Kβ,1.392埃答案:a, c, b(2)X衍射选⽤Cu靶,相配的滤波⽚为(单选题)a Cub Fec Nid Al答案:c由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型:、。
X衍射物相分析利⽤的是在晶体中的衍射。
a连续X射线b特征X射线答案:a b b 或b a b(3)判断对错。
⽤X衍射仪测⼀个以Fe为主要成分的样品,合适的X射线管和合适的滤波⽚是Cu靶和Ni滤波⽚。
(错)第⼆章X射线的晶体学基础⼀、晶体的定义是什么?请叙述其晶体的特点。
答:晶体的定义:内部质点在三维空间有规则排列的物体。
晶体的最明显特征是内部质点在三维空间作有规律的重复。
晶体的特点是:a 、均⼀性:指在宏观观察中,晶体表现为各部分性状相同的物体b 、各向异性:晶体在不同⽅向上具有不同的物理性质c 、⾃限性:晶体物质在适宜的外界条件下能⾃发的⽣长出晶⾯、晶棱等⼏何元素所组成凸多⾯体外形d 、固定熔点:晶体具有固定的熔点e、对称性:晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有⼀定的对称性g、最⼩内能⼆、晶体有四⼤空间格⼦类型、七⼤晶系,请具体说出其名称及其特征。
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X射线衍射复习题习题1.名词解释:相干散射(汤姆逊散射):散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉——相干散射不相干散射(康普顿散射):散射辐射的波长A 2应耍比入射光束的波长A,长,波长的增量A X取决于散射角ci,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,称之为非相干散射。
荧光辐射:能量较高的光子和原子作用后,转变为较低能量的光子时所发生的辐射。
俄歇效应:原子发射的一个电子导致另一个或多个电子(俄歇电子)被发射出来而非辐射X射线(不能用光电效应解释),使原子、分子成为高阶离子的物理现象,是伴随一个电子能量降低的同时,另一个(或多个)电子能量增高的跃迁过程置]物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大。
3.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?4.讨论下列各组概念中二者之间的关系:1)同一物质的吸收谱和发射谱;答:入k吸收〈Akf3发則‘〈入ka发射2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答:入k P发射(靶)<Xk吸收(滤波片)<入k a发射(靶)Q任何材料对X 射线的吸收都有一个Ka线和KP线。
如Ni的吸收限为0. 14869 nm。
也就是说它对0. 14869™波长及稍短波长的X射线冇强烈的吸收。
而对比0. 14869稍长的X 射线吸收很小。
Cu 靶X 射线:Ka=0. 15418nm K P =0. 13922nm。
5.为使Cti靶的K。
线透射系数是K…线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
7.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:欲使Cu样品产生荧光X射线辐射,=1240/入Cu=1240/0.15418=8042,V =1240/入Cu=1240/0. 1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0. 15418nm 8. X射线的本质是什么?10. 实验屮选择X 射线管以及滤波片的原则是什么?己知一个以Fc 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。
2011-XRD 实验考试题

1. 通常产生X射线的光耙有铜耙、铁耙、钼耙和(钴耙)。
2. 布拉格公式:(d = n λ / 2 Sin θ)3. X射线的波长非常短,与晶体的(晶面间距)基本上在同一数量级。
因此,若把晶体的晶面间距作为光栅,用X射线照射晶体,就有可能产生衍射现象。
4.解析XRD图谱时,最常用的(PDF卡片)法。
5.下列有关XRD仪器使用方法严重错误的是(C)A. 开机时,先打开XRD仪器的电源开关,后启动循环冷却水箱;B.开机时,先启动循环冷却水箱,后打开XRD仪器的电源开关;C.关机时,先关闭XRD仪器的电源开关,然后立即关闭循环冷却水箱;D. 关机时,先关闭XRD仪器的电源开关,然后待循环冷却水箱继续运行20-30分钟后关闭循环冷却水箱。
6.下列有关XRD仪器工作时更换检测样品的操作正确的是(D)A. 只要样品检测完毕,即可立即更换样品,而仪器的工作状态无关;B. 考虑安全因素,每次样品没完后,均必须关闭XRD仪器的电源开关,退出所有工作程序后,才能更换样品。
C.只要控制光闸的指示灯熄灭,即可更换样品,而与仪器的其他构件无关。
D. 更换样品时,首先必须待控制光闸的指示灯熄灭,其次是XRD仪器的测角仪中带有电缆的X射线控测器应该回到起始角位置(一般小于20度)后,才能打开铅玻璃门与样品室井盖更拘样品。
7. 粉末X射线衍射法可以用于分析下列什么物质?(A)A. 单斜晶系的CuO;B. O2气C. O元素;D.CuO中的Cu-O离子键的强度8.XRD图谱中的特征衍射峰的描述错误的是(D)A.特征衍射峰对应特定的平行晶面;B.特征衍射峰的高度和半峰宽值与晶粒尺寸的大小有关;C.非晶态结构材料的衍射峰与其晶态结构材料的衍射峰比较,有明显的宽化现象;D.同种晶体结构的材料,虽然制备条件不同,但其XRD图谱一定是完全相同的,包括衍射峰的数理、衍射峰的位置和衍射峰的强度。
9. 将少量的某种材料的粉末(或一小块平板)制成试样,在多晶X射线衍射仪上进行测试,得到X射线衍射图谱。
XRD复习题(打印)第一个老师的作业

X射线衍射复习题习题一1.名词解释:相干散射(汤姆逊散射):散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉-————相干散射不相干散射(康普顿散射):散射辐射的波长λ₂应要比入射光束的波长λ₁长,波长的增量Δλ取决于散射角α,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,称之为非相干散射。
荧光辐射:能量较高的光子和原子作用后,转变为较低能量的光子时所发生的辐射。
俄歇效应:原子发射的一个电子导致另一个或多个电子(俄歇电子)被发射出来而非辐射X射线(不能用光电效应解释),使原子、分子成为高阶离子的物理现象,是伴随一个电子能量降低的同时,另一个(或多个)电子能量增高的跃迁过程吸收限:物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大。
3.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?4.讨论下列各组概念中二者之间的关系:1)同一物质的吸收谱和发射谱;答:λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答:λkβ发射(靶)〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射(靶)。
任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。
如 Ni 的吸收限为0。
14869 nm。
也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。
而对比0。
14869稍长的X射线吸收很小。
Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。
5.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。
7.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:欲使Cu样品产生荧光X射线辐射,V =1240/λCu=1240/0.15418=8042,V =1240/λCu=1240/0。
1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0。
15418nm8.X射线的本质是什么?10.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.11.计算0。
XRD作业1-标准答案

一、电子束与样品作用1为什么电子显微分析方法在材料研究中非常有用?电子显微分析是利用聚焦电子束与试样物质相互作用产生各种物理信号,分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成。
与其他的形貌、结构和化学组成分析方法相比,具有以下特点:1)具有在极高放大倍率下直接观察试样的形貌、结构和化学成分。
2)为一种微区分析方法,具有很高的分辨率达到0.2—-0.3nm(TEM),可直接分辨原子,能进行纳米尺度的晶体结构及化学组成分析。
3)各种仪器日益向多功能、综合性方向发展。
电子显微镜用于电子作光源,波长很短,且用电磁透镜聚焦,显著提高了分辨率,比光学显微镜提高了1000倍,可以对很小范围内的区域进行电子像、晶体结构、化学成分分析研究;样品不必复制,直接进行观察,可以观察试样表面形貌,试样内部的组织与成分。
综上所诉,所以电子显微分析方法在材料研究中非常有用。
另一个较好的答案:答:因为电子显微分析能够1)观察材料的表面形貌;2)可以用来研究样品的晶体结构和晶体取向分布;3)可以进行能固体能谱分析。
以上三个方面对于研究材料的性能与微观组织和成分的关系有很大的帮助。
另一个较好的答案:电子显微分析技术采用电子束代替传统的可见作为光源,其波长很小,因此相对于可见光,它的分辨率更高,可以观察更微小的物质,便于分析;同时SEM对于容易制样,同时也可以在不损坏样品的情况下观测和分析样品的形貌,配合能谱仪等探针还可以对其化学成分进行分析,因此在材料研究中非常有用。
2.电子与样品作用产生的信号是如何被利用的?扫描电镜利用了那几个信号?高能电子束与试样物质相互作用,产生各种信号,这些信号被相应的接收器接收,经过放大器和处理后,可以获得样品成分和内部结构的丰富信息。
背散射电子和二次电子主要应用于扫描电镜;透射电子用于透射电镜;特征X射线可应用于能谱仪,电子探针等;俄歇电子可应用于俄歇电子能谱仪。
吸收电子也可应用于扫描电镜,形成吸收电子像。
xrd复习题
xrd复习题X射线衍射(XRD)是一种常用的材料结构表征技术,广泛应用于材料科学、物理学和化学等领域。
在进行XRD实验前,复习相关的知识点是非常重要的。
本文将回顾一些常见的XRD复习题,帮助读者巩固相关概念和理论。
1. X射线衍射的基本原理是什么?X射线衍射是一种通过材料晶体中的原子排列对入射X射线进行散射的现象。
根据布拉格方程,当入射X射线的波长与晶格间距的关系满足条件时,会出现衍射峰。
通过测量衍射峰的位置和强度,可以确定材料的晶体结构和晶格参数。
2. 什么是布拉格方程?它的数学表达式是什么?布拉格方程描述了X射线衍射的条件。
它可以用数学表达式表示为:nλ =2dsinθ,其中n是整数,λ是入射X射线的波长,d是晶格间距,θ是入射角。
3. 如何确定材料的晶体结构?通过X射线衍射实验,可以得到一系列的衍射峰。
根据布拉格方程,可以计算出每个衍射峰对应的d值。
然后,结合其他实验数据和理论模型,可以利用计算方法进行晶体结构的确定。
4. 什么是衍射峰的半高宽?它与晶体的结晶质量有什么关系?衍射峰的半高宽是衡量衍射峰形状的一个参数。
它反映了晶体的结晶质量和缺陷情况。
晶体结晶质量越好,衍射峰的半高宽越窄;晶体中存在缺陷或晶格畸变时,衍射峰的半高宽会增大。
5. X射线衍射实验中的仪器有哪些?常见的X射线衍射实验仪器包括X射线发生器、样品支架、衍射仪和探测器等。
X射线发生器用于产生入射X射线,样品支架用于固定待测样品,衍射仪用于接收和测量散射X射线,探测器用于转换X射线信号为电信号。
6. 在X射线衍射实验中,为什么要使用单晶样品?单晶样品具有高度有序的晶体结构,能够产生清晰的衍射峰。
通过测量单晶样品的衍射峰,可以得到更准确的晶格参数和晶体结构信息。
7. 什么是多晶样品?如何处理多晶样品的衍射数据?多晶样品由许多微小晶体组成,其衍射峰会出现在不同的位置和强度上。
为了处理多晶样品的衍射数据,可以使用Rietveld法进行全谱拟合,从而得到样品的晶体结构和相对含量。
xrd考试试题
1.用Ewald图解解释德拜法成像原理(116页)。
2.衍射仪的构成简图,简要说明各部分的作用(131页)。
3.用衍射仪法精确测定点阵常数的主要误差来源(206-201页)。
4.用衍射仪法测定粉末样品时的衍射线的理论强度值的公式及各符号的物理含义(163页)。
5.外推法的原理(211页)。
6.X光测定宏观应力的特点(220页),原理(219页),方法(225-226页)。
7.宏观应力,微观应力,微晶尺寸对X射线衍射峰的影响,如何区分这些影响?8.物相定性分析的实验过程。
9.X射线衍射获得材料结构信息的基础。
答:峰位――定性分析,宏观应力,点阵参数峰高――织构,定量分析峰宽――微观应力,微晶尺寸10.用倒易点阵证明立方晶系的面间距公式。
11.双面法测晶体滑移面指数的原理和过程(111页)。
12.织构,正极图,反极图,三维取向分布函数的概念。
答:织构――多晶材料中,某些晶体学方向往材料外形的某些特定方向集中,或某些晶体学面往材料外形的某些特定面的集中,所形成的择优取向。
正极图――试样某特定晶体学面族法线在试样外形坐标中分布的极射投影图。
反极图――试样某外形方向在晶粒的晶体学坐标中分布的极射投影图。
三维取向分布函数――在试样上取一外形直角坐标,同时在各个晶粒上都取一晶体学直角坐标,考查两类坐标之间的角分布。
13.假设一种面心立方结构的材料具有<111>和<110>丝织构,两种织构各占50%,请给出其轴向反极图,{001}正极图,{011}正极图。
14.某合金具有(100)[001]理想板织构,即(100)面平行于轧面,[001]晶向平行于轧向,请绘制{110}正极图。
15.利用衍射仪测Fe粉(BCC,a=0.2866nm)的衍射谱。
(1)有Co(λ=0.17902nm),Ni(λ=0.16951nm),Cu(λ=0.15418nm)三种靶材,选哪种较合适?(2)用什么金属做滤波片材料比较好?(Fe)(3)如果希望获得Fe的前4条衍射线,请选择2θ的角度范围,并计算各线的理想峰位。
XRD复习题
X射线衍射复习题习题一1.名词解释:之间将可以发生相互干涉-----相干散射波长的增量Δλ取决于散射角α,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,称之为非相干散射。
射。
而非辐射X射线(不能用光电效应解释),使原子、分子成为高阶离子的物理现象,是伴随一个电子能量降低的同时,另一个(或多个)电子能量增高的跃迁过程大。
3.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?4.讨论下列各组概念中二者之间的关系:1)同一物质的吸收谱和发射谱;答:λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答:λkβ发射(靶)〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射(靶)。
任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。
如 Ni 的吸收限为0.14869 nm。
也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。
而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。
Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。
5.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。
7.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:欲使Cu样品产生荧光X射线辐射,V =1240/λCu=1240/0.15418=8042,V =1240/λCu=1240/0.1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0.15418nm8.X射线的本质是什么?10.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。
11.计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X射线振动频率和能量。
12.为使CuK α的强度衰减1/2,需要多厚的Ni 滤波片?(Ni 的密度为8.90)。
15.X 射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm ,试计算其对CuK α、MoK α辐射的透射因子(I 透射/I 入射)各为多少?习 题 二1.名词解释:晶面指数与晶向指数、晶带、干涉面X 射线散射:当X 射线照射到试样上时,如果试样内部存在纳米尺度的电子密度不均匀区,则会在入射光束周围的小角度范围内(一般2=<6º)出现散射X 射线、衍射:当一束单色X 射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X 射线波长有X 射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X 射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X 射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关 反射:3.下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(12-3),(100),(200),(-311),(121),(111),(-210),(220),(130),(030),(2-21),(110)。
(完整word版)X射线衍射分析技术(历年真题及答案).docx
X 射线衍射分析技术——硕士生考试试卷2008.11.111.简述 X 射线法精确测量晶格常数的方法原理与应用。
方法原理: X 射线衍射法测量点阵常数,是利用精确测得的晶体衍射峰位2θ角数据,根据布拉格定律2dsin θ=λ和点阵常数( a, b, c)与晶面间距d 的关系计算出点阵常数。
应用:点阵常数是晶态材料的基本结构参数。
它与晶体内质点间的键合密切相关。
它的变化是晶体成分、应力分布、缺陷及空位浓度变化的反映。
通过精确测量点阵常数及其变化,可以研究固溶体类型、固溶度、密度、膨胀系数、键合能、相图的相界等问题,分析其物理过程及变化规律。
但是,在这些过程中,点阵常数的变化一般都是很小的(约为10-4埃数量级),因此必须对点阵常数精确测量。
2.为什么说 X 射线衍射线的线性与晶体材料的微晶尺寸有关?简述通过线性分析法确定微晶尺寸的方法原理与应用。
关联:( P169)干涉函数的每个主峰就是倒易空间的一个选择反射区。
三维尺寸都很小的晶体对应的倒易阵点变为具有一定体积的倒易体元(选择反射区),选择反射区的中心是严格满足布拉格定律的倒易阵点。
反射球与选择反射区的任何部位相交都能产生衍射。
衍射峰的底宽对应于选择反射区的宽度范围。
选择反射区的大小和形状是由晶块的尺寸 D 决定的。
因为干涉函数主峰底宽与N 成反比,所以,选择反射区的大小与晶块的尺寸成反比。
原理:利用光学原理,可以导出描述衍射线宽与晶块尺寸的定量关系,即谢乐公式:kD cosD md 为反射面法向上晶块尺寸的平均值,只要从实验中侧的衍射线的加宽,便可通过上述公式得到晶块尺寸 D 。
应用:尺寸为 10-7~10 -5cm(1~100nm) 的微晶,能引起可观察的衍射线的宽化。
因此,可以测量合金的微晶尺寸;可以粗略判断微晶的形状;可以用通过线性分析,测量合金时效过程中析出的第二相的尺寸,从而分析第二相的长大过程。
3.为什么说 X 射线衍射线的线性与晶格畸变有关?简述通过线性分析法确定微观应力的原理与方法。
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X射线衍射复习题
习题一
1.名词解释:
相干散射(汤姆逊散射):散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射
不相干散射(康普顿散射):散射辐射的波长λ₂应要比入射光束的波长λ₁长,波长的增量Δλ取决于散射角α,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,称之为非相干散射。
荧光辐射:能量较高的光子和原子作用后,转变为较低能量的光子时所发生的辐射。
俄歇效应:原子发射的一个电子导致另一个或多个电子(俄歇电子)被发射出来而非辐射X射线(不能用光电效应解释),使原子、分子成为高阶离子的物理现象,是伴随一个电子能量降低的同时,另一个(或多个)电子能量增高的跃迁过程
吸收限:物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大。
3.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?
4.讨论下列各组概念中二者之间的关系:
1)同一物质的吸收谱和发射谱;
答:λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射
2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答:λkβ发射(靶)〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射(靶)。
任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。
如 Ni 的吸收限为0.14869 nm。
也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。
而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。
Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。
5.为使Cu靶的K
β线透射系数是K
α
线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
7.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:欲使Cu样品产生荧光X射线辐射,
V =1240/λCu=1240/0.15418=8042,V =1240/λCu=1240/0.1392218=8907
激发出荧光辐射的波长是0.15418nm
8.X射线的本质是什么?
10.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。
11.计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X射线振动频率和能量。
12.为使CuKα的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的密度为
8.90)。
15.X射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm,试计算其对CuK
α、MoK
α
辐射的
透射因子(I
透射/I
入射
)各为多少?
习题二
1.名词解释:
晶面指数与晶向指数、晶带、干涉面
X射线散射:当X射线照射到试样上时,如果试样内部存在纳米尺度的电子密度不均匀区,则会在入射光束周围的小角度范围内(一般2=<6º)出现散射X 射线、
衍射:当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关
反射:
3.下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新
排列:(12-
3),(100),(200),(
-
311),(121),(111),(
-
210),(220),(130),
(030),(2-
21),(110)。
4.证明(011-)、(121-)、(213-
)晶面属于[111]晶带。
5.判别下列哪些晶面属于[-
111]晶带:(
-
1
-
10),(
-
2
-
31),(231),(211),(
-
101),
(1-
33),(1
-
12),(1
-
32),(0
-
11),(212)。
、
答:(0)(1)、(211)、(12)、(01)、(01)晶面属于[ 11]晶带,因为它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0。
答:(0)(1)、(211)、(12)、(01)、(01)晶面属于[11]晶带,因为它们符合晶带定律:
hu+kv+lw=0。
8.试述布拉格公式2dHKLsinθ=λ中各参数的含义,以及该公式有哪些应用?9.试述获取衍射花样的三种基本方法?它们的应用有何不同?
10.当X射线在原子例上发射时,相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍,则此方向上必然不存在放射,为什么?
11.当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时,相邻两个(hkl)晶面衍射线的波程差是多少?相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少?
12.“一束X射线照射一个原子列(一维晶体),只有镜面反射方向上才有可能产生衍射线”,此种说法是否正确?
习题三
1.名词解释:结构因子、多重因子、罗仑兹因子、系统消光
2.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?
4.洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响?其表达式是综合了哪几个方面考虑而得出的?
答:洛伦兹因数是表示掠射角对衍射强度的影响。
洛伦兹因数表达式是综合了样品中参与衍射的晶粒大小,晶粒的数目和衍射线位置对衍射强度的影响。
5.多重性因数的物理意义是什么?某立方系晶体,其{100}的多重性因数是多少?如该晶体转变成四方晶系,这个晶面族的多重性因数会发生什么变化?为什么?
6.多晶体衍射的积分强度表示什么?今有一张用CuKα摄得的钨(体心立方)的德拜图相,试计算出头4根线的相对积分强度(不计算A (θ)和e -2M,以最强线的强度为100)。
头4根线的θ值如下:
线条θ
1 20.20
2 29.20
3 36.70
4 43.60
7.试述衍射强度公式中各参数的含义?
8.对于晶粒直径分别为100,75,50,25nm的粉末衍射图形,请计算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度B。
(设θ=45°,λ=0.15nm)。
对于晶粒直径为25nm的粉末,试计算:θ=10°、45°、80°时的B值。
9.某斜方晶体晶胞含有两个同类原子,坐标位置分别为:(43,4
3,
1)和(41,41, 21),该晶体属何种布拉菲点阵?写出该晶体(100)、(110)、(211)、(221)等晶面反射线F 2值。
10.说明原子散射因子f 、结构因子F 、结构振幅F 各自的物理意义。
11.多重性因子、吸收因子及温度因子是如何引入多晶体衍射强度公式?衍射分析时如何获得它们的值?
12.金刚石晶体属面心立方点阵,每个晶胞含8个原子,坐标为:(0,0,0)、(21,21,0)、(2
1,0,21)、(0,21,21)、(41,41,41)、(4
3,43,41)、(43,41,43)、(41,43,43)原子散射因子f a ,求其系统消光规律(F 2最简表达式),并据此说明结构消光的概念。
13.“衍射线在空间的方位仅取决于晶胞的形状与大小,而与晶胞中的原子位置无关;衍射线的强度则仅取决于晶胞中原子位置,而与晶胞形状及大小无关”,此种说法是否正确?
14.CuK α射线(λk α=0.154nm )照射Cu 样品,已知Cu 的点阵常
数a =0.361nm ,试用布拉格方程求其(200)反射的θ角。