现代材料测试技术作业教材
课程名称现代材料测试技术
3 粒子(束)与材料的相互作用—3.1电子束与材料的相互作用
• 电子与固体作用产生的信号
入射电子流I0,单位是A.电子束流密度, 单位是A/cm2
背散射电子流IR : 入射电子与固体作 用后又离开固体的总电子流
弹性背散射电子:被样品表面原子反射 回来的入射电子,一般没有能量损失;
非弹性背散射电子:入射电子进入固体 后通过散射连续改变前进方向,最后又 从样品表面发射出去的入射电子,通常 有能量损失
• 3.2.1 散射
3 粒子(束)与材料的相互作用—3.2离子束与材料的相互作用
3 粒子(束)与材料的相互作用—3.2离子束与材料的相互作用
• 3.2.2 溅射与二次离子
3 粒子(束)与材料的相互作用—3.2离子束与材料的相互作 电子束与固体样品作用时产生的信号主要有哪些?可分别应用于哪些 仪器的分析检测？
IE:表面元素发射的总强度。电子激发引起一些固体的表面原 子电离（电子辐照分解），部分氧化物、多数氟化物、几乎 所有的有机物
IA为样品吸收电流.入射电子在固体中传播时,能量逐渐减小, 最后失去全部动能,被样品“吸收”
IT为透射电子流.当样品的厚度小于入射电子的平均穿入深度 时,有一部分入射电子穿过样品,在样品的背面被接收或检测.
量损失谱(EELS),表面分析方法 弹性背散射电子，电子衍射
3 粒子(束)与材料的相互作用—3.1电子束与材料的相互作用
• 3.1.32 电子激发产生的其他现象
1.等离子体振荡 在整个金属晶体空间正离子与电子云保持电中性,即构成
所谓等离子体.
当入射电子通过金属晶体时,入射电子轨迹周围的电中性 被破坏,迫使电子云背离入射电子轨迹径向运动,结果在入 射电子轨迹近旁形成正电荷区域,而在较远处形成负电荷 区域.入射电子通过后,电子云受到正电荷的吸引,试图恢 复电中性状态.当电子云径向扩散运动超过平衡位置时,就 形成连续的往复运动,造成电子云的集体振荡,称为等离子 体振荡.
现代材料分析测试技术第一章绪论 ppt课件
PPT课件
22
绪论
材料现代研究方法 组织形貌分析
光学显微分析，扫描电子显微镜，扫描探针显微 镜，扫描隧道显微镜和原子力显微镜。
材料科学基础 固体中的原子键合
键合力与能量，杂化轨道的键合，分子轨道的 键合，原子间基本键型，离子键、共价键、金 属键，弱作用键
物相分析
物相分析的意义及含义,电磁波及物质波的衍射 理论,X射线衍射物相分析,电子衍射及显微分析
成分设计
煤炭、金属、水泥、陶瓷等等
PPT课件
6
“四要素”基本内涵
（1）成分、组成与结构
组织设计
PPT课件
7
“四要素”基本内涵
（1）成分、组成与结构
复合设计
PPT课件
8
“四要素”基本内涵
（2）合成与加工
所有尺度上原子、分子及分子团对结构的控制 新结构转化为材料与结构的演化过程 宏观加工引发的微观结构变化与“意外”现象
PPT课件
11
“四要素”基本内涵
腐蚀行为 环境腐蚀 应力腐蚀 氢脆
疲劳行为
弯曲疲劳 接触疲劳 拉压疲劳 振动疲劳
时效行为 组织稳定性 蠕变变形 老化 辐照脆化
PPT课件
复合环境行为
腐蚀+疲劳 疲劳+蠕变
12
合 成 设 计 （ 成 分 结 构 ）
材料科学与工程
加 工
宏观组织（晶 粒 形态 与尺寸） 微观组织（亚晶界、 枝晶间距、次生相） 强化相的形态、尺寸 及分布 多相合金的相结构 组织均匀性 控 成分均匀性（宏观与 构 微观偏析） 组织致密性 夹杂、气孔等 应力、变形、开 裂等 晶体结构缺陷（点缺 陷、位错、孪晶等） 非晶、微晶、纳米晶 及非平衡晶
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
现代材料分析测试技术材料分析测试技术-1
据说日本电子已经制造了带球差校正器的透射电 镜，但一个球差校正器跟一台场发射透射电镜的 价格差不多。
TEM Cs Corrector
Un-corrected
Corrected
No Fringe
什么原因导致这样的结果呢？原来电磁透镜也和光学透 镜一样，除了衍射效应对分辨率的影响外，还有像差对 分辨率的影响。由于像差的存在，使得电磁透镜的分辨 率低于理论值。电磁透镜的像差包括球差、像散和色差。
一、球差
球差是因为电磁透镜的中心区域磁场和边缘区域磁场对 入射电子束的折射能力不同而产生的。离开透镜主轴较 远的电子（远轴电子）比主轴附近的电子（近轴电子） 被折射程度大。
原来的物点是一个几何点，由于球差的影响现在变成了
半径为ΔrS的漫散圆斑。我们用ΔrS表示球差大小，计
算公式为：
rS
1 4
C
s
3
（1-10）
式中 Cs表示球差系数。 通常，物镜的球差系数值相当于它的焦距大小，
约为1-3mm,α为孔径半角。从式（1-10）中可以 看出，减小球差可以通过减小球差系数和孔径半 角来实现。
引起电子能量波动的原因有两个， 一是电子加速电压不稳，致使入射 电子能量不同；二是电子束照射试 样时和试样相互作用，部分电子产 生非弹性散射，致使能量变化。
最小的散焦斑RC。同 样将RC折算到物平面
上，得到半径为ΔrC 的圆斑。色差ΔrC由 下式来确定：
rC
Cc
E E
（1-12）
更短的波长是X射线。但是，迄今为止还没有找到能使X 射线改变方向、发生折射和聚焦成象的物质，也就是说 还没有X射线的透镜存在。因此X射线也不能作为显微镜 的照明光源。
现代材料分析与测试技术材料分析作业汇编ppt
现代材料分析与测试技术材料分析作业汇编ppt作业汇编第一章1.试计算波长为0.71（MoKα）和1.45(CuKα)的某射线束的频率和每个量子的能量。
2.试计算空气对于CrKα辐射的质量吸收系数。
假设空气中含有80％（重量）的氮和20％（重量）的氧。
3.第二章1.用MoKα辐射晶体试样Ag求：（111）晶面的1级、2级、3级衍射的布拉格角。
第三章简述德拜照相法中，试样的制备方法简述德拜照相法中，底片的安装方法，如何计算衍射角某射线衍射仪的光学布置中每个部件的作用是什么？第四章1、简述物相定性分析的基本原理2、简述Hanawalt无机相数值索引的编排方法3、简述无机相字母索引的编排方法4、简述用某射线衍射进行物相定性分析的步骤5、简述外标法、内标法和K值法定量分析的原理。
第五章简述电子与物质相互作用能产生那些物理信息，各有何应用？第六章1、简述透射电镜的结构2、简述透射电镜的复型技术3、简述电子衍射与某射线衍射的异同4、已知某电子衍射花样中测得的一组R值为：R1=7mmR2=8.1mmR3=11.3mmR4=13.4mm对应的d值为：d1=0.2338nmd2=0.2025nmd3=0.1431nmd4=0.1221nm求透射电子显微镜的相机常数。
5、通过电子衍射如何区别所分析的材料是多晶体环视单晶体？6、如何从电子衍射花样初步判定某单晶体是属于哪种晶系？第七章1、简述扫描电镜的工作原理。
2、电子枪与扫描电镜的物镜结构对试样分析有何影响？3、如何控制扫描电镜的放大倍数？4、现要求对Al2O3进行扫描电镜分析，如何制备试样？5、扫描电镜有哪些应用？6、试比较波谱分析与物相分析某射线衍射仪的区别？7、简述能谱仪的工作原理。
8、简述电子探针的基本分析方法。
第八章1、简述俄歇电子的产生过程。
2、如何利用某PS进行定性及定量分析？3、比较AES和某PS的异同。
4、材料中一个元素与另一个比其电负性更负的元素结合，其谱峰可能向哪个方向移动，为什么？第九章1、什么是隧道效应？STM的工作原理是什么？2、简述STM的优点及局限性。
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
《现代材料测试技术》教学大纲
《现代材料测试技术》教学大纲一、基本信息课程编码：01A31301课程名称：现代材料测试技术英文名称：Modern methods of Materials Testing课程类型: □通识必修课□通识核心课□通识选修课□学科基础课■专业基础课□专业必修课□专业选修课□实践环节总学时：72 讲课学时：40 实验学时：32学分：3.5适用对象：材料科学与工程专业、复合材料与工程专业、材料物理专业本科生先修课程：高等数学、大学物理、大学物理实验、基础化学、基础化学实验、无机材料科学基础等理论课程及实验课程课程负责人：杨中喜、陶文宏二、课程的性质与作用《现代材料测试技术》是材料科学与工程专业的一门专业基础课，在材料科学研究中占有重要的地位，是材料研究过程中对材料的结构、组成及性能进行表征的重要手段。
使学生掌握材料科学研究领域中材料成分分析和材料微观结构分析常用的测试技术，培养学生的图像观察、数据结果整理及分析问题解决问题的能力，为学习后继专业课程、完成毕业论文及今后从事科学研究工作打下一定的基础。
因此课程教学的主要任务是使学生了解各种仪器的结构、工作原理，掌握测试试样的制备方法、设备使用方法、实验结果的影响因素及数据分析处理等内容，并安排大量的相关实验，培养和提高学生的动手能力，以期使学生打下一定的科学研究实验基础。
三、教学目标通过本课程的学习，使学生能够熟练地掌握几种常用测试方法的原理和实验方法，并能对实验数据和结果进行初步的分析和处理解释。
学习X射线衍射原理和方法，掌握X射线衍射技术在材料科学中的应用；学习电子光学基础，掌握透射电子显微镜、扫描电子显微镜在材料科学中的应用；学习晶体光学基本理论，掌握偏光显微镜、反光显微镜的应用；掌握几种热分析方法的应用；了解红外光谱的基本原理，学会红外光谱在材料科学中的应用。
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系四、教学内容及要求绪 论[教学目的与要求] 了解材料测试、分析技术的分类，本课程中主要涉及的测试技术。
现代材料测试技术(1)-作业与思考题
6．制备薄膜样品的基本要求是什么？具体工艺过程如何，双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?
7．什么是衍射衬度，它与质厚衬度有什么区别?
8．画图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像，暗明场像和中心暗场像。
思考题：10．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近行具体分析?
6.要同时断口形貌和断口上粒状夹杂物的化学成分，选用什么仪器？如何操作？
7.简述电子探针的三种工作方式在显微成分分析中的应用。
第7章电子光学基础
1．电磁透镜的像差是怎样产生的，如何来消除和减少像差？
2．电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长，是什么因素影响的结果?假设电磁透镜没有像差，也没有衍射Airy斑，即分辨率极高，此时它的景深和焦长如何?
第8章电子束与材料的相互作用
1．电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?
第10章电子衍射
1．分析电子衍射与X射线衍射有何异同?
2．倒易点阵与正点阵之间关系如何?倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间有何对应关系?
3．用爱瓦尔德图解法证明布拉掐定律。
4．何为零层倒易截面和晶带定理?说明一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。
5．说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。
（2）解释“干涉面指数（HKL）”与“晶面指数（hkl）”之间的区别。若某种立方晶体的（111）晶面间距为0.1506 nm，而X射线波长为0.0724 nm，问有多少干涉面参与反射，它们分别在什么角度上反射？
（3）用Cu Kα(=0.154 nm)射线照射点阵常数a = 0.286 nm的α-Fe多晶体,试用厄瓦尔德作图法求(110)晶面发生反射的θ角。
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现代材料测试技术作业第一章X射线衍射分析一、填空题1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种。
2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即、、。
3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要求是、、。
4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。
5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种，它们分别是、、、、、、。
6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、、。
7、特征X射线产生的根本原因是。
8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、和字顺索引。
9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。
10、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：和11、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为。
12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、，其中和应用较为普遍。
13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。
15、当X射线照射到物体上时，一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向，造成散射线；另一部分光子可能被原子吸收，产生；再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成为。
二、名词解释X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、三、问答与计算1、某晶体粉末样品的XRD数据如下，请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。
★2、产生特征X射线的根本原因是什么？3、简述特征X-射线谱的特点。
4、推导布拉格公式，画出示意图。
★5、回答X射线连续光谱产生的机理。
6、简述以阴极射线的方式获得X射线所必须具备的条件。
★7、简述连续X射线谱的特征8. x射线衍射仪对x光源的要求、光源单色化的方法★9. 测角仪的调整要求？10. 测角仪的工作原理以及各狭缝作用？11. 哈纳瓦特与芬克索引的规则？12. 定性物相分析的注意事项？★电子显微分析部分（第2、3、4章）一、填空题1、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的各种物理信号，分析试样物质的、和。
2、电子显微镜可分为：、等几类。
3、电镜中，用透镜作电子枪，发射电子束；用透镜做会聚透镜，起成像和放大作用。
4、磁透镜和玻璃透镜一样，具有很多缺陷，因此会造成像差，像差包括：、、________________和畸变。
5、当一束聚焦电子束沿一定方向射入试样时，在原子库仑电场作用下，入射电子方向改变，称为散射。
原子对电子的散射可分为散射和散射。
在散射过程中，电子只改变方向，而能量基本无损失。
在散射过程中，电子不但改变方向，能量也有不同程度的减少，转变为、和等。
6、电子与固体物质相互作用过程中产生的各种电子信号，包括、、__________________和等。
7、块状材料是通过减薄的方法（需要先进行机械或化学方法的预减薄）制备成对电子束透明的薄膜样品。
减薄的方法有、、和等。
8、扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，成像信号可以是、或。
9、透射电子显微镜中高分辨率像有和。
10、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的各种物理信号，分析试样物质的、和。
二、名词解释球差、色差、场深、焦深、弛豫、相互作用体积、质厚衬度、衍射衬度、相位衬度、轴上像散、场深、焦深、弹性散射、非弹性散射、驰豫、背散射电子、透射电子、吸收电子、二次电子、背散射电子等。
三、简答题1、为什么现代的透射电镜除电子光源外都用磁透镜做会聚镜？2、为何电子显微镜镜筒必须具有高真空？3、电子衍射谱的特征？4、 扫描电镜在探测二次电子时，为何要在栅网上加250V 电压？而在探测背散射电子时要加-50V 电压？5、 扫描电镜的衬度有哪些？各种衬度的典型衬度像是什么？6、 在电镜上为什么能用能谱仪进行试样的成分分析？7、 电子束做照明源制成电子显微镜具有更高的分辨本领？为什么？ 8、 分析电子波长与加速电压间的定量关系。
9、 分析电子在静电场中的运动规律及静电透镜的聚焦成像原理。
10、TEM 薄膜试样制备方法有哪些？ 11、质厚衬度原理及物镜光阑的作用？四、问答题1、 试述球差、色差产生的原因。
2、 简述二次电子的特点。
3、 在材料科学中透射电镜的样品有哪几类？在制备每类样品时要注意什么？4、 高速入射的电子与试样物质相互作用后能产生哪些物理信号？这些信号可用于什么分析测试手段上？★5、 扫描电镜可用哪些物理信号调制成像？比较这些电子显微像的特点。
6、 TEM 工作原理？7、 SEM 工作原理？★8、 背散射电子的主要特点、成像的特征及其信号分离观察的原理。
9、二次电子的主要特点、成像的特征？★ 10、简述散射衬度像形成原因。
11、简述衍射衬度像形成原因。
12、简述相位衬度像形成原因。
五、 计算题1、 在200kv 加速电压下拍得金的多晶衍射环，从里向外测得环的直径2R1=17.46mm ，2R2=20.06 mm ， 2R3=28.64 mm ， 2R4=33.48 mm 。
已知各金环对应的晶面间距分别为： d1=2.355Å，d2=2.039，Åd3=1.442Å，d4=1.230Å。
试求透射电镜的相机常数K ？2、 2、在200kv 加速电压下拍得金的多晶衍射环，从里向外测得环的直径2R1=17.46mm ，2R2=20.06 mm ， 2R3=28.64 mm ， 2R4=33.48 mm 。
已知各金环对应的晶面间距分别为：d1=2.355Å，d2=2.039，Åd3=1.442Å，d4=1.230Å。
试求透射电镜的相机长度l ？ （)109785.01(25.126V V -⨯+=λ）★在200kv 加速电压下拍得金的多晶衍射环，从里向外测得环的直径2R1=17.46mm ，2R2=20.06 mm ， 2R3=28.64 mm ， 2R4=33.48 mm 。
已知透射电镜的相机常数K=20.562,试求各衍射环的晶面间距d ？（)109785.01(25.126V V -⨯+=λ）光学显微分析部分（第5、6章）一名词解释光率体；一轴晶与二轴晶；光轴面；光性方位；解理；多色性与吸收性；突起；贝克线；四次消光；干涉色；补色法则；双折射率；延性；双晶；光程差；干涉图；分辨率；色散；折射；全反射；二．填空1 光率体的种类有, , ; 其形态分别为, , 。
2．偏光显微镜的调节与校正的内容主要有, , ，。
3．干涉色级序的测定方法有, 。
4．晶体在单偏光镜下可以观察和测定的主要内容有, , ，, , 等。
5．影响光程差的因素有, , 。
6．锥光镜下研究矿物晶体时，可观察和测定的内容有, , ，等。
7．一轴晶光率体的主要切面有, , 三种。
8．二轴晶光率体的主要切面有, , ，,五种。
9．根据薄片中晶体颗粒边棱的规则程度，可将晶体分为, , 三类。
10．具有解理的矿物，根据其解理发育的完善程度，可分为, , 三级。
11．根据薄片中晶体与树胶相对折射率的大小，将晶体的突起分为, , ，, , 六个等级。
12．在正交偏光镜下，矿物晶体的消光类型有, , 三种。
13．干涉色级序的测定方法有, , 三种。
三．问答与计算1. 标准薄片中，同一晶体的不同颗粒为何干涉色不同？晶体在什么切面上干涉色最高？为什么？★2．对于一轴晶和二轴晶晶体，利用哪类干涉图可测定其光性正负？如何测定？试举例说明。
3．矿物薄片中晶体的颜色和干涉色在成因上有何不同？影响干涉色的因素有哪些？★4．矿物薄片中晶体的边缘、糙面、突起和贝克线是怎样形成的？在偏光显微镜下观测矿物晶体时，它们有何用途？5．通常都是用什么方法测定矿物的干涉色级序？简述其测定方法。
6．透辉石（CaO·MgO·SiO2）其光率体形态如图所示，试根据该图说明以下几个问题：(1)透辉石属什么晶族光率体？(2)该晶体的最大双折射率是多少？(3)确定透辉石的光性方位和光性正负。
(4)绘出（100）、（010）、（001）面上的光率体切面，并标明其折射率。
7．橄榄石晶体（010）面上测得主折射率为1.689和1.670，在（100）面上测得主折射率为1.654和1.670，求橄榄石：★(1)最大双折射率；（2）光性正负；（3）光性方位；（用简式表示）（4）光轴面与哪个晶面平行？8．当入射光波为偏光，其振动方向与垂直入射光波的光率体椭圆切面半径之一平行时，光波进入晶体后的情况如何？如果入射光波的振动方向与垂直入射光波的光率体椭圆切面半径斜交时，光波进入晶体后的情况如何？9．设橄榄石晶体薄片厚度为0.03mm，Ng=1.689, Nm=1.670, Np=1.654，其垂直Bxa和垂直Bxo切面上能见到什么样的干涉色？平行AP面的切面上又具有什么样的干涉色？10．已知白云母的三个主折射率分别为Ng=1.601, Nm=1.596, Np=1.563，若要制造干涉色为一级灰白（R=147nm）的试板，在垂直Bxa切面上应取多大厚度？11．欲要制造一级紫红（R=560nm）的石英试板，问平行于石英光轴切面上的切片厚度应为多少？（石英的Ne=1.553, No=1.544）12．在紫苏辉石（010）面上测得主折射率为1.702和1.705 ，在（001）面上测得主折射率为1.702和1.692，求紫苏辉石1)三个主折射率值；2)最大双折射率；3)光性正负：4)光轴面与哪个晶面平行？13．.已知橄榄石的Ng=1.689, Nm=1.670, Np=1.654, 试说明：1)光性正负；2)Bxa及Bxo的光率体轴名称；3)⊥Bxa及⊥Bxo的切面上双折射率各是多少？4)最大双折射率是多少？14．矿物的多色性在什么方向的切面上最明显？要确定一轴晶、二轴晶矿物的多色性公式，需选择什么方向的切片？15．已知黑云母的三个主折射率分别为Ng=1.677, Nm=1.676, Np=1.623, 其相应的多色性为：Ng=深褐色，Nm=深褐色，Np=浅黄色，问：1)黑云母哪一个切面上吸收性最大？哪一个切面上多色性最强？3) 黑云母的哪一个切面上的颜色无变化？为什么？16．普通角闪石⊥Bxa的薄片在单偏光镜下为蓝绿和棕绿色，平行光轴面的薄片在单偏光镜下为亮黄和蓝绿色，已知普通角闪石为负光性，试确定它的多色性。
17．已知普通辉石为正光性。
一薄片在正交偏光镜间观察到‖AP切面的干涉色为二级黄（R=880nm），⊥Bxa切面的干涉色为一级亮灰（R=210nm），设Ng-Nm=0.019，求该薄片的厚度。