《材料分析测试技术》试卷答案
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.Cu;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CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射; (2)用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射; (3)用CuK αX 射线激发CuL α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。
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材料科学:材料分析测试技术考试题及答案模拟考试 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、单项选择题 可以消除的像差是( )。
A.球差; B.像散; C.色差; D.A+B 。
本题答案: 2、问答题 何谓“指纹区”?它有什么特点和用途? 本题答案: 3、名词解释 Ariy 斑 本题答案: 4、单项选择题 当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时所看到的粒子大小( )。
A.小于真实粒子大小; B.是应变场大小; C.与真实粒子一样大小; D.远远大于真实粒子 本题答案: 5、问答题 现代分析型电镜具有那些功能?如何在材料微观分析中运用这些功能?姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案:6、问答题什么是光电效应?光电效应在材料分析中有哪些用途?本题答案:7、问答题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方面考虑而得出的?本题答案:8、问答题和波谱仪相比,能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点?本题答案:9、单项选择题电子衍射成像时是将()。
A.中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合;B.中间镜的物平面与与物镜的像平面重合;C.关闭中间镜;D.关闭物镜。
本题答案:10、问答题X射线的本质是什么?是谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质?本题答案:11、名词解释二次电子本题答案:12、问答题消像散器的作用和原理是什么?本题答案:13、问答题要观察钢中基体和析出相的组织形态,同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系,如何制备样品?以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析?本题答案:14、问答题什么叫干涉面?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?本题答案:15、问答题影响红外光谱吸收峰位置的主要因素有哪些?本题答案:16、问答题试述罗伦兹三种几何因子各表示什么?本题答案:17、问答题子束入射固体样品表面会激发哪些信号?它们有哪些特点和用途?本题答案:18、问答题红外谱图在1600-1700cm-1有吸收峰,则可能含有几种什么基团?本题答案:19、单项选择题在待测试样中掺入一定含量的标准物质,把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条相比较,从而获得待测相含量的定量分析方法称为()A、外标法B、内标法C、直接比较法D、K值法本题答案:20、单项选择题当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时的成像衬度是()。
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.Cu;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.Cu;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。
材料分析测试技术试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案)一、分,每空一分)20(填空题:构成。
、阴极、和窗口射线管主要由1. X 阳极、光电效应、透射X射线2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、热。
和和偏装三种。
3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装分析两种;测钢中残余奥分析和定量 4. X射线物相分析方法分:定性氏体的直接比较法就属于其中的分析方法。
定量两因素影响。
像差 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和来揭取第二相微小颗粒进行分析。
萃取复型 6. 今天复型技术主要应用于成分分析仪器。
7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪背散射电子。
8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和分,每题一分)二、8(选择题:)。
射线衍射方法中最常用的方法是(1. X b.周转晶体法。
.劳厄法;ab.粉末多晶法;c X2. 已知光管是铜靶,应选择的滤波片材料是( b)。
;c. Feb. Ni a.Co ;)。
3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( cb. ;芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。
a.哈氏无机数值索引)。
b4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(; a.第二聚光镜光阑 b. 物镜光阑选区光阑。
;c.。
5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b ) b. a.球差;像散;色差。
c.。
)a可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(6.a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。
7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。
a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。
8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。
a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。
三、分)8分,每题24(问答题:X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么1.射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小答: X之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一适中,在1um-5um个最佳厚度(t =分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些它有哪些功能在材料 2.科学中有什么应用四、分20证明题:1.证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
材料分析测试技术习题及答案

7、填空题
1.在粉末多晶衍射的照相法中包括、和。
2.德拜相机有两种,直径分别是和Φmm。测量θ角时,底片上每毫米对应º和º。
3.衍射仪的核心是测角仪圆,它由、和共同组成。
4.可以用作X射线探测器的有、和等。
5.影响衍射仪实验结果的参数有、和等。
5.结构因子F与形状因子G都是晶体结构对衍射强度的影响因素。( )
3、填空题
1.倒易矢量的方向是对应正空间晶面的;倒易矢量的长度等于对应。
2.只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上,就表示该满足条件,能产生。
3.影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有,,,。
4.考虑所有因素后的衍射强度公式为,对于粉末多晶的相对强度为。
2、下面是某立方晶系物质的几个晶面间距,试将它们从大到小按次序重新排列。(12 )(100)(200)( 11)(121)(111)( 10)(220)(030)(2 1)(110)
3、当波长为 的X射到晶体并出现衍射线时,相邻两个(hkl)反射线的程差是多少相邻两个(HKL)反射线的程差又是多少
4、画出Fe2B在平行于(010)上的部分倒易点。Fe2B属正方晶系,点阵参数a=b=,c=。
5、判别下列哪些晶面属于[ 11]晶带:( 0),(1 3),(1 2),( 2),(0 1),(212)。
6、试计算( 11)及( 2)的共同晶带轴。
7、铝为面心立方点阵,a=。今用CrKa( =)摄照周转晶体相,X射线垂直于[001]。试用厄瓦尔德图解法原理判断下列晶面有无可能参与衍射:(111),(200),(220),(311),(331),(420)。
A. <325目;B. >250目;C. 在250-325目之间;D. 任意大小。
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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()射线透射学;射线衍射学;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.Cu;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。
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第一章单元测试1、单选题:X射线特征谱的产生机理与()有关。
选项:A:X射线管的阳极靶材的原子结构B:X射线管的电流C:X射线管的阴极材料D:X射线管的电压答案: 【X射线管的阳极靶材的原子结构】2、单选题:倒易矢量的长度与正点阵中同名晶面的晶面间距()选项:A:垂直B:没有关联C:相等D:成倒数答案: 【成倒数】3、单选题:粉末多晶样品中,不同晶面指数的倒易点分布在()半径的倒易球上。
选项:A:任意B:其他选项都不对C:不同D:相同答案: 【不同】4、判断题:在体心点阵中,当(HKL)晶面的H+K+L为奇数时,产生系统消光。
()选项:A:对B:错答案: 【对】5、多选题:关于X射线衍射仪的测量动作,说法正确的是()。
选项:A:样品台和计数管可以分别绕O轴转动,也可机械连动。
B:机械连动时,样品台转过θ角时,计数管转2θ角。
C:机械连动时,样品台转过θ角时,计数管转θ角。
D:样品台和计数管必须机械连动答案: 【样品台和计数管可以分别绕O轴转动,也可机械连动。
;机械连动时,样品台转过θ角时,计数管转2θ角。
】6、单选题:X射线衍射仪中,通常用于测定2θ范围不大的一段衍射图,常用于精确测定衍射峰的积分强度和位置的扫描方式为()。
选项:A:步进扫描B:慢速扫描C:其他选项都不对D:连续扫描答案: 【步进扫描】7、判断题:当倒易球与反射球相交,交线是一个圆环,环上每一点都满足衍射条件,可以产生衍射。
()选项:A:错B:对答案: 【对】8、单选题:X射线衍射的充分条件是()。
选项:A:满足布拉格方程且结构因子为零。
B:满足布拉格方程且结构因子不为零。
C:其他选项都不对D:晶面间距大于等于半波长答案: 【满足布拉格方程且结构因子不为零。
】9、多选题:晶体的X射线衍射方向反映了晶胞的()选项:A:大小B:原子种类C:原子位置D:形状答案: 【大小;形状】10、判断题:每种晶体物质都有自己特定的晶体结构,晶体结构不同则X射线衍射花样也就各不相同。
《材料分析测试技术》课程试卷答案
一、二、三、选择题:( 分 每题 分)当 射线将某物质原子的 层电子打出去后, 层电子回迁 层,多余能量将另一个 层电子打出核外,这整个过程将产生( )。
光电子; 二次荧光; 俄歇电子; ( )有一体心立方晶体的晶格常数是 ,用铁靶 α(λ α )照射该晶体能产生( )衍射线。
三条; 四条; 五条; 六条。
最常用的 射线衍射方法是( )。
劳厄法; 粉末多晶法; 周转晶体法; 德拜法。
测定钢中的奥氏体含量,若采用定量 射线物相分析,常用方法是( )。
外标法; 内标法; 直接比较法; 值法。
可以提高 的衬度的光栏是( )。
第二聚光镜光栏; 物镜光栏; 选区光栏; 其它光栏。
如果单晶体衍射花样是正六边形,那么晶体结构是( )。
六方结构; 立方结构; 四方结构; 或 。
将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像,这是( )。
明场像; 暗场像; 中心暗场像; 弱束暗场像。
仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是( )。
背散射电子; 二次电子; 吸收电子; 透射电子。
一、判断题:( 分 每题 分)产生特征 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。
( √)倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。
( √ )大直径德拜相机可以提高衍射线接受分辨率,缩短暴光时间。
( × )射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相,而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有什么成分。
( × )有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同,前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率,后者仅仅是仪器的制造水平。
( √ )电子衍射和 射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。
( × )实际电镜样品的厚度很小时,能近似满足衍衬运动学理论的条件 这时运动学理论能很好地解释衬度像。
(√ )扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和衍射衬度。
( × )二、填空题:( 分 每 空 分)电子衍射产生的复杂衍射花样是高阶劳厄斑、超结构斑点、二次衍射、孪晶斑点和菊池花样。
材料分析测试技术》试卷(答案)
《材料分析测试技术》试卷(答案)一、填空题:(20分,每空一分)1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。
2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X射线、和热。
3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装和偏装三种。
4. X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。
5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。
6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。
7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。
8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。
二、选择题:(8分,每题一分)1. X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。
a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。
2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。
a.Co ;b. Ni ;c. Fe。
3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用(c )。
a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。
4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。
a.第二聚光镜光阑;b. 物镜光阑;c. 选区光阑。
5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。
a.球差;b. 像散;c. 色差。
6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(a)。
a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。
7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。
a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。
8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。
a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。
三、问答题:(24分,每题8分)1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么?答:X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个最佳厚度(t =2.分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些?它有哪些功能?在材料科学中有什么应用?四、证明题:20分1.证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
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《材料分析测试技术》试卷(答案)
一、填空题:(20分,每空一分)
1.X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。
2.X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X 射线、和热。
3.德拜照相法中的底片安装方法有: 正装、反装和偏装三种。
4. X射线物相分析方法分: 定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。
5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。
6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。
7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。
8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。
二、选择题:(8分,每题一分)
1.X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。
a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。
2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。
a.Co;b. Ni;c.Fe。
3.X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( c )。
a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。
4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。
a.第二聚光镜光阑;b.物镜光阑;c. 选区光阑。
5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。
a.球差;
b. 像散;
c. 色差。
6.可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是( a)。
a.高阶劳厄斑点;b.超结构斑点;c. 二次衍射斑点。
7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。
a.背散射电子;
b.俄歇电子;c. 特征X射线。
8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。
a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。
三、问答题:(24分,每题8分)
1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么?
答: X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适
中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个
最佳厚度(t =
2.分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些?它有哪些功能?在材
料科学中有什么应用?
答:透射电子显微镜的主要组成部分是:照明系统,成像系统和观察记录系
统。
透射电镜有两大主要功能,即观察材料内部组织形貌和进行电子衍射以了解选区的晶体结构。
分析型透镜除此以外还可以增加特征X射线
探头、二次电子探头等以增加成分分析和表面形貌观察功能。
改变样品
台可以实现高温、低温和拉伸状态下进行样品分析。
透射电子显微镜在材料科学研究中的应用非常广泛。
可以进行材料组织形貌观察、研究材料的相变规律、探索晶体缺陷对材料性能的影响、分析材料失效原因、剖析材料成分、组成及经过的加工工艺等。
3.什么是缺陷的不可见性判据?如何用不可见性判据来确定位错的布
氏矢量?
答:所谓缺陷的不可见性判据是指当晶体缺陷位移矢量所引起的附加相
位角正好是π的整数倍时,有缺陷部分和没有缺陷部分的样品下表面衍
射强度相同,因此没有衬度差别,故而看不缺陷。
利用缺陷的不可见性判据可以来确定位错的布氏矢量。
具体做法是先看到位错,然后转动样品,选择一个操作反射g1,使得位错不可见。
这说
明g1和位错布氏矢量垂直;再选择另一个操作反射g2,使得位错不可见;
那么g1×g2就等于位错布氏矢量b。
四、证明题:20分
1.证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
以入射X射线的波长λ的倒数为半径作一球(厄瓦尔德球),将试样放在
球心O处,入射线经试样与球相交于O*;以O*为倒易原点,若任一倒易
点G落在厄瓦尔德球面上,则G对应的晶面满足衍射条件产生衍射。
证明:如图,令入射方向矢量为k(k = 1/λ),衍射方向矢量为k,,衍射
矢量为g。
则有g=2ksinθ。
∵g=1/d;k=1/λ,∴2dsinθ=
2.作图并证明公式:Rd=Lλ。
作图:以1/λ为半径作厄瓦尔德球面,入射线经试样O与厄瓦尔德球
面交于O*点,与荧光屏交于O,点;衍射线与厄瓦尔德球面交于G点,与
荧光屏交于A点。
O*G是倒易矢量g,,,
∵透射电子显微镜的孔径半角很小(2
∴可近似认为g//R
有⊿OO*G≌⊿OO,A
OO*/L = g/R
将OO*=1/λ,g = 1/d代入上式
得:Rd=Lλ
五、综合题:(28分)
1.为使Cu kα线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的
μm=49.2/cm2g-1,ρ=8.9/gcm-3)。
(10分)
解:根据强度衰减公式I=I0e-μmρX
1/2= e-49.2*8.9X
X = ln2/49.2*8.9 =15.83um
2.有一金属材料的多晶粉末电子衍射花样为六道同心圆环,其半径分别
是:8.42mm,11.88mm,14.52mm,16.84mm,18.88mm,20.49
mm;相机常数Lλ=17.00mmÅ。
请标定衍射花样并求晶格常数。
(10分)
解:已知R1=8.42;R2=11.88;R3=14.52;R4=16.84;R5=18.88;R6=2
0.49
有R12=70.8964;R22=141.1344;R32=210.8304;R42=283.5856;R52=356.4544;R62=419.8401。
R12/ R12= 1;R22/R12=1.99;R32/R12=2.97;R42 /R12= 4;R52/ R12=5.02;R62/R12=5.92。
有N数列为:1 :2 :3 :4:5 :6 。
由于金属材料中很少是简单立方结构,故考虑N数列为:2 :4 :6 :
8:10 :12。
这是体心立方晶体结构,其值对应的晶面族指数是:110;200;
211;220;310;222。
根据电子衍射基本公式Rd=Lλ,有
d1=2.019;d2=1.431;d3=1.171;d4=1.009;d5=0.900;d6=0.829。
根据立方晶体晶面间距公式2
2
2
l
k h a d ++=
a = 2.86Å
3. 分析电子衍射与X 射线衍射有何异同?(8分)
答:电子衍射的原理和X 射线衍射相似,是以满足(或基本满足)布拉格方程作为产生衍射的必要条件。
首先,电子波的波长比X 射线短得多,在同样满足布拉格条件时,它的衍射角θ很小,约为10-2ra d。
而X 射线产生衍射时,其衍射角最大可接近π/2。
其次,在进行电子衍射操作时采用薄晶样品,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,结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
第三,因为电子波的波长短,采用爱瓦尔德球图解时,反射球的半径很大,在衍射角θ较小的范围内反射球的球面可以近似地看成是一个平面,从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。
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,给分析带来不少方便。
最后,原子对电子的散射能力远高于它对X 射线的散射能力(约高出四个数量级),故电子衍射束的强度较大,摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒钟。
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