材料分析测试技术习题
材料现代分析试方法复习题
《材料现代分析测试方法》习题及思考题一、名词术语波数、原子基态、原子激发、激发态、激发电位、电子跃迁（能级跃迁）、辐射跃迁、无辐射跃迁，分子振动、伸缩振动、变形振动（变角振动或弯曲振动）、干涉指数、倒易点阵、瑞利散射、拉曼散射、反斯托克斯线、斯托克斯线、 X射线相干散射（弹性散射、经典散射或汤姆逊散射）、X射线非相干散射（非弹性散射、康普顿-吴有训效应、康普顿散射、量子散射）、光电效应、光电子能谱、紫外可见吸收光谱（电子光谱）、红外吸收光谱、红外活性与红外非活性、弛豫、K系特征辐射、L系特征辐射、Kα射线、Kβ、短波限、吸收限、线吸收系数、质量吸收系数、散射角（2θ）、二次电子、俄歇电子、连续X射线、特征X射线、点阵消光、结构消光、衍射花样的指数化、连续扫描法、步进扫描法、生色团、助色团、反助色团、蓝移、红移、电荷转移光谱、运动自由度、振动自由度、倍频峰（或称泛音峰）、组频峰、振动耦合、特征振动频率、特征振动吸收带、内振动、外振动（晶格振动）、热分析、热重法、差热分析、差示扫描量热法、微商热重（DTG）曲线、参比物（或基准物、中性体）、程序控制温度、（热分析曲线）外推始点、核磁共振。
二、填空1.原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。
2.电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为( )跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为( )跃迁。
3.多原子分子振动可分为( )振动与( )振动两类。
4.伸缩振动可分为( )和( )。
变形振动可分为( )和( )。
5.干涉指数是对晶面( )与晶面( )的标识。
6.晶面间距分别为d110／2，d110/3的晶面，其干涉指数分别为( )和( ).7. 倒易矢量r*HKL的基本性质为：r*HKL垂直于正点阵中相应的（HKL）晶面，其长度|r*HKL|等于(HKL)之晶面间距dHKL的( )。
北京理工大学材料现代分析测试技术复习题
材料现代分析测试技术8、9、10章复习题一、基本概念、基本原理1、什么是原子吸收光谱，影响原子吸收光谱谱线强度的因素是什么？2、什么是原子发射光谱，影响原子吸收光谱谱线强度的因素是什么？3、原子吸收光谱分析中背景干扰产生的原因是什么？如何扣除背景干扰？4、紫外可见吸收光谱中电子跃迁有哪些种类？5、在质谱分析中，离子的断裂方式主要有哪几种？6、在质谱分析中，判别分子离子峰应注意哪些问题？什么是氮规则？7、在NMR光谱分析中，影响化学位移的主要因素有哪些？8、在1HNMR一级谱中，谱峰裂分有何规律？10、产生红外吸收的条件是什么？是否所有的分子振动都能产生红外吸收光谱？为什么？11、影响红外吸收强度的主要因素有哪些？12、拉曼光谱产生原理是什么？拉曼光谱的特点是什么？二、应用题1、下列化合物在反应前后紫外吸收带将发生什么变化？为什么？NH2+HClNH3ClR-COOH+ NaOHR-CO2、试预测下列哪个化合物能吸收最长波长的光？哪个化合物能吸收最短波长的光？为什么？（只考虑π→π＊跃迁。
）3、试说明在环戊烯中成键电子可能发生哪些类型的跃迁？4、下列化合物有什么类型的发色团？除了σ→σ＊外，每个化合物还可能发生哪些类型的跃迁？（1）ClCH2CH2CH2Cl （2）CH3CH2CH2Cl （3）CH3CH2OH（4）CH3CH2―O―CH2CH3 （5）CH3CH2COOCH(CH3)2（6）5、如何用红外光谱区别p-CH3-ph-COOH和ph-COOCH3?6.在范围4000~1650cm-1，下列化合物的红外光谱有何不同？7.试说明苯酚和环己醇的红外光谱有何不同？8.预期化合物有哪些红外吸收带？9、请推测CH3CH2CH3中亚甲基的质子核共振峰的精细结构和强度。
10、在CH3―CCl2―CH2Cl分子中是否能观察到自旋-自旋相作用？为什么?11、预计CH3―CH2―CH2―CHO的1H NMR谱图中可能有几组吸收峰？各组峰的大致化学位移值和裂分情况怎样？试画出一个谱图来。
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。
材料分析测试技术习题及答案
第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）A．C u；B. Fe；C. Ni；D. Mo。
4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.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（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。
（）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。
（）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。
（）4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。
（）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。
（）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。
2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。
3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。
4. X射线的本质既是也是，具有性。
5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。
习题1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2.分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。
3.什么叫"相干散射”、"非相干散射”、"荧光辐射”、"吸收限”、"俄歇效应”、"发射谱”、"吸收谱”？4.X射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5.产生X射线需具备什么条件？6.Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？7.计算当管电压为50 kv时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。
《材料分析测试方法A》作业
材料物理专业2013级《材料分析测试方法A 》作业第一章 电磁辐射与材料结构一、教材习题1-1 计算下列电磁辐射的有关参数：（1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（μm ）；（2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）；（3）588.995nm 钠线相应的光子能量（eV ）。
1-3 某原子的一个光谱项为45F J ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。
1-5 下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？12C 6、19F 9、31P 15、16O 8、1H 1、14N 7。
1-8 分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答：干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？1-9 已知某点阵∣a ∣=3Å，∣b ∣=2Å，γ = 60︒，c ∥a ×b ，试用图解法求r *110与r *210。
1-10 下列哪些晶面属于]111[晶带？)331(),011(),101(),211(),231(),132(),111(。
二、补充习题1、试求加速电压为1、10、100kV 时，电子的波长各是多少？考虑相对论修正后又各是多少？第二章 电磁辐射与材料的相互作用一、教材习题2-2 下列各光子能量（eV ）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？1.2×106~1.2×102、6.2~1.7、0.5~0.02、2×10-2~4×10-7。
2-3 下列哪种跃迁不能产生?31S 0—31P 1、31S 0—31D 2、33P 2—33D 3、43S 1—43P 1。
2-5 分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各有何特点？2-6 以Mg K α（λ=9.89Å）辐射为激发源，由谱仪（功函数4eV ）测得某元素（固体样品）X 射线光电子动能为981.5eV ，求此元素的电子结合能。
材料分析测试复习题及答案
1、分析电磁透镜对波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。
解：聚焦原理：通电线圈产生一种轴对称不均匀分布的磁场，磁力线围绕导线呈环状。
磁力线上任一点的磁感应强度B 可以分解成平行于透镜主轴的分量Bz 和垂直于透镜主轴的分量Br 。
速度为V 的平行电子束进入透镜磁场时在A 点处受到Br 分量的作用，由右手法则，电子所受的切向力Ft 的方向如下图（b ）；Ft 使电子获得一个切向速度Vt ，Vt 与Bz 分量叉乘，形成了另一个向透镜主轴靠近的径向力Fr ，使电子向主轴偏转。
当电子穿过线圈到达B 点位置时，Br 的方向改变了180°，Ft 随之反向，但是只是减小而不改变方向，因此，穿过线圈的电子任然趋向于主轴方向靠近。
结果电子作圆锥螺旋曲线近轴运动。
当一束平行与主轴的入射电子束通过投射电镜时将会聚焦在轴线上一点，这就是电磁透镜电子波的聚焦对原理。
（教材135页的图9.1 a,b 图）电磁透镜包括螺旋线圈，磁轭和极靴，使有效磁场能集中到沿轴几毫米的范围内，显著提高了其聚焦能力。
2、电磁透镜的像差是怎样产生的，如何来消除或减小像差？解：电磁透镜的像差可以分为两类：几何像差和色差。
几何像差是因为投射磁场几何形状上的缺陷造成的，色差是由于电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的。
几何像差主要指球差和像散。
球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不符合预定的规律造成的，像散是由透镜磁场的非旋转对称引起的。
消除或减小的方法：球差：减小孔径半角或缩小焦距均可减小球差，尤其小孔径半角可使球差明显减小。
像散：引入一个强度和方向都可以调节的矫正磁场即消像散器予以补偿。
色差：采用稳定加速电压的方法有效地较小色差。
3、说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？解：光学显微镜的分辨本领取决于照明光源的波长。
电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定，球差是限制电磁透镜分辨本领的主要因素。
现代材料测试技术习题2
现代材料测试技术习题2习题一1-1 讨论Mg 的晶体结构、点阵结构（布拉菲点阵）。
按比例尺绘出晶胞，点阵胞的图形。
写出基点原子、基本阵点的数目和坐标。
1-2 Fe 3C 是正交晶系晶体，其点阵常数为：a=0.4518nm ，b=0.5069nm ，c=0.6736nm 。
按比例尺绘出其倒易点阵，并从图上直接测量出（111）晶面的面间距（nm ）。
1-3 在一个立方晶系晶体内，确定下列衍射面中那些衍射面属于[011]晶带：（001）；（101）；（111）；（121）；（021）；（131）；（100）；（311）；（221）；（123）；（222）。
绘出[011]晶向的零层倒易面，标出上述各共带面的位置。
1-4 证明点阵面（110）、（121）和（312）属于[111]晶带。
1-5 证明在立方晶系中，[HKL]晶向垂直于（HKL ）晶面。
在其他晶系中则一定不变。
求出在任意晶系中，（HKL ）晶面发现的晶向指数的表达式。
1-6 是找出一个正六面体的全部宏观对称性，写出其全对称组合符号，国际符号。
一个四方棱柱体的情况又如何？1-7 平面A 在极射赤平面投影图上系用通过N 极、S 级和点0°N 、70°W 的大圆来表示。
平面B 的极点位于30°N 、50°W 。
试求此二平面之间的夹角，并绘出平面B 的大圆。
1-8 极点A 的位置为20°N 、50°E 。
经下列旋转操作以后，起最终位置坐标是什么？并描绘出其旋转时的途径。
①从N 向S 看去，以逆时针方向，绕NS 轴旋转100°②对观察者而言，以顺时针方向，绕垂直于投影面的轴旋转60°③围绕极点坐标为10°S,30°W 的倾斜轴B ，顺时针方向旋转60°1-9 在倒易点阵中是如何表示同一晶带中所有共带面的？在极射赤平面投影图中又是如何表示的？1-10 绘出立方晶系晶体的（111）标准极射赤平面投影图，表明{100}、{110}、{111}所有极点的位置，并描绘出几个低指数晶带圆（把属于同一晶带的晶带面的极点联结而成的大圆）。
材料分析测试技术考试复习题三
填空题1.透射电镜、扫描电镜、电子探针、扫描燧道显微镜的英文字母缩写分别是、、、。
2.透射电镜主要由、、三大部分组成。
3.若一个分子是由N个原子组成，则非线性分子的振动自由度为，而线性分子的振动自由度为。
4.利用电子束与样品作用产生的特征X射线来分析样品的微区成分，有、i.二种方法。
5.透射电镜的复型技术主要有、、三类。
6.在光谱法中，测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收或散射光谱的和。
7.根据光谱的波长是否连续，可将光谱分为三种类型，即光谱、光谱、光谱。
8.原子吸收分光光度计一般概括为四大基本组成部分，它们分别是：、、、。
9.根据分子轨道理论，当两个原子靠近而结合成分子时，两个原子的原子轨道就可以线性组合生成两个分子轨道。
其中一个分子轨道具有低能量，称为轨道。
另一个分子轨道具有高能量，称为轨道。
10.根据朗伯—比尔定律，一束平行电磁辐射，强度为0I，穿过厚度为b、组分浓度为c的透明介质溶液后，由于介质中粒子对辐射的吸收，结果强度衰减为e I，则溶液的吸光度A表示为。
11.透射电镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、核磁共振的英文字母缩写分别是、、、。
12.根据衍衬成像原理，透射电镜可进行二种衍衬成像操作，分别得到像和i.像。
13.电子探针分析主要有三种工作方式，分别是分析、分析和分析。
14.高能电子束照射在固体样品表面时激发的信号主要有、、、等。
（至少答四种信号）15.简正振动可分为振动和振动两种基本类型。
16.拉曼位移定义为_________________散射线与______________或________________i.散射线之间的频率差。
17.在电子能谱仪的试样系统中, 真空度往往要达到10-6~10-8Pa , 这是因为_________。
18.在电子能谱法中, 从X射线管中发出的特征X射线, 常常选择K系X射线作为激发辐射, 其原因是_______________________。
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近代材料分析测试方法习题
1 Ariy斑如何形成？
2 简述产生像差的三种原因。
3 何为焦长及景深，有何用途？
4 对比光学显微镜与电磁显微镜分辨率。
6 画出电镜结构原理图，简述每个部件的
作用。
7 何谓点分辨率、晶格分辨率、放大倍
数，其测定方法？
8 简述塑料一级复型、碳一级复型、塑料
－碳－喷铬二级复型制作步骤，对比各
有何特点。
9 简述质后衬度成像原理。
10 计算2种复型样品相对衬度（见书）。
11 简述透射电镜的主要用途。
12 写出劳埃方程，简述其用途。
13 写出布拉格方程，简述其用途。
14 已知简单立方晶体晶格常数为3A°，分别
在正空间和倒易空间中画出(101)、
(210)、(111)晶面及倒易易点，并计算出晶面的面间距和倒易失量的大小。
15 画出面心立方及体心立方[011]晶带轴的
标准电子衍射花样，标出最近的三个斑点指数及夹角。
16 画出爱瓦尔德球简述其用途。
17 体心立方和简单立方晶体的消光条件。
18 何谓标准电子衍射花样。
面心立方和简单
立方晶体的消光条件。
19 为何不精确满足布拉格方程时，也会在底
片上出现衍射斑点。
20 为何入射电子束严格平行〔uvw〕时，
底片上也有衍射斑点出现。
21 绘出面心立方〔012〕晶带轴的标准电
子衍射花样，并写明步骤。
（10分）22 已知相机常数K、晶体结构及单晶衍射花
样，简述单晶衍射花样标定步骤。
（10
分）
23 何谓磁偏角。
24 选区衍射操作与选区衍射成像操作有何不
同。
25 孪晶衍射花样有何特点。
26 高阶劳爱斑点如何得到。
27 如何确定有序固溶体。
28 何谓菊池线花样。
29 何谓二次衍射斑点。
30 简述薄晶体样品制作步骤。
31 多晶衍射花样标定步骤。
32 薄晶体成像原理与复型成像原理有何异同
点。
33 画出薄晶体衍衬成明场像、暗场像的光路
图，并加以说明。
34 螺型位错和刃型位错衍衬成像特征。
为
何？
35 厚度消光、弯曲消光条纹产生原因。
36 孪晶、层错典型特征。
37 扫描电镜的主要用途。
38 扫描电镜中能成形貌像、成分像的信号各
有哪些？
39 如图所示，晶粒１为铝、晶粒２为铁，画
出Ａ、Ｂ探头的收集背散射电子的信
号，及形貌、成分信号。
40 对比二次电子、背散电子成像衬度。
41 特征x射线可成哪种像，有何特征。
42 简述能谱仪与波谱仪工作原理。
43 试述原子散射因子f和结构因子│FHKL│
2的物理意义，结构因子与哪些因素有
关？
44 画出X射线衍射分析光路图，说明测角仪
的工作原理。
（8分）
45 简述用X射线衍射方法定性分析未知材料
的步骤。
46 写出粉末衍射卡组字母索引和数字索引
的编排方法和查询方法。
47 对钙钛矿（CaTiO3）为主的复相材料进
行定性分析，试设计分析方案（特别应
指出选何种辐射源及滤光片）。
48 用X射线衍射仪进行物相分析，请绘图说
明X射线管焦点、入射束、衍射束、接收狭缝、样品表面法线、反射晶面法线、
衍射圆之间的关系。