现代材料分析技术材料分析部分课后答案
(完整版)材料现代分析方法第一章习题答案解析

第一章1.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?答:X射线学分为三大分支:X射线透射学、X射线衍射学、X射线光谱学。
X射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。
X射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结构变化的相关的各种问题。
X射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。
2. 试计算当管电压为50 kV时,X射线管中电子击靶时的速度与动能,以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少?解:已知条件:U=50kV电子静止质量:m0=9.1×10-31kg光速:c=2.998×108m/s电子电量:e=1.602×10-19C普朗克常数:h=6.626×10-34J.s电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为:E=eU=1.602×10-19C×50kV=8.01×10-18kJ由于E=1/2m0v02所以电子击靶时的速度为:v0=(2E/m0)1/2=4.2×106m/s所发射连续谱的短波限λ0的大小仅取决于加速电压:λ0(Å)=12400/U(伏) =0.248Å辐射出来的光子的最大动能为:E0=hv=h c/λ0=1.99×10-15J3. 说明为什么对于同一材料其λK<λKβ<λKα?答:导致光电效应的X光子能量=将物质K电子移到原子引力范围以外所需作的功hV k = W k以kα为例:hV kα = E L– E khe = W k – W L = hV k – hV L ∴h V k > h V k α∴λk<λk α以k β 为例:h V k β = E M – E k = W k – W M =h V k – h V M ∴ h V k > h V k β∴ λk<λk βE L – E k < E M – E k ∴hV k α < h V k β∴λk β < λk α4. 如果用Cu 靶X 光管照相,错用了Fe 滤片,会产生什么现象?答:Cu 的K α1,K α2, K β线都穿过来了,没有起到过滤的作用。
现代材料分析测试方法课后题答案郭立伟

现代材料分析测试方法课后题答案郭立伟1x射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?答:射线学分为三大分支:射线透射学、射线衍射学、x射线光谱学。
射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件部的缺陷等。
X射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结杓变化的相关的各种问题。
射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。
2分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么?(1用CuK,射线激发ck,荧光辐射;(用up圣射线激发Cu,荧光辐射;(3)用CuK,X射线激发a荧光辐射。
答:根据经典原子模型,原子的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。
最层能量最低,向外能量依次增加。
根据能量关系,M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差,K、L 层之间的能量差大于K、L层能量差。
由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差﹐所以的能量大于Ka的能量,Ka能量大于La的能量。
因此在不考虑能量损失的情况下:( 1) CuRa能激发CuKa荧光辐射;(能量相同》( 2) Cuβ能激发CuKa荧光辐射;(RB>Ka)( 3) Cuka能激发CuLa荧光辐射; (Ka>la)3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄曷效应”?答:1)当X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。
(2当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射线长的X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。
(3)一个具有足够能量的X射线光子从原子部打出一个K电子,当外层电子来填充K空位时,将向外辐射E系X射线,这种由射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。
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。
材料现代分析方法(复习题及答案)

1、埃利斑由于光的波动性,光通过小孔发生衍射,明暗相间的条纹衍射的图样,条纹间距随小孔尺寸的变大,衍射的图样的中心有最大的亮斑,称为埃利斑。
2、差热分析是在程序的控制条件下,测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温差。
3、差示扫描量热法(DSC)是在程序控制条件下,直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收的或放出的热量。
4、倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵,此对应关系可称为倒易变换。
5、干涉指数在(hkl)晶面组(其晶面间距记为dhkl)同一空间方位,设若有晶面间距为dhkl/n(n 为任意整数)的晶面组(nh,nk,nl)即(H,K,L)记为干涉指数.6、干涉面简化布拉格方程所引入的反射面(不需加工且要参与计算的面)。
7、景深当像平面固定时(像距不变)能在像清晰地范围内,允许物体平面沿透镜轴移动的最大距离。
8、焦长固定样品的条件下,像平面沿透镜主轴移动时能保持物象清晰的距离范围.9、晶带晶体中,与某一晶向【uvw】平行的所有(HKL)晶面属于同一晶带,称为晶带射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 10、α层电子跃迁产生的K系特征辐射称为Ka。
11、数值孔径子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之余弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率。
12、透镜分辨率用物理学方法(如光学仪器)能分清两个密切相邻物体的程度13 衍射衬度由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度成为衍射衬度。
射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 14α层电子跃迁产生的K系特征辐射称为Ka。
15质厚衬度由于样品不同区间存在原子序数或厚度的差异而形成的非晶体样品投射电子显微图像衬度,即质量衬度,简称质厚衬度。
16 质谱是离子数量(强度)对质荷比的分布,以质谱图或质谱表的形式的表达。
一、判断题1)、埃利斑半径与照明光源波长成反比,与透镜数值孔径成正比。
世界现代史材料分析题答案

世界现代史材料分析题1.阅读下列文献:目前俄国的特点是从革命的第一阶段过渡到革命的第二阶段,第一阶段由于无产阶级的觉悟性和组织性不够,政权落到到了资产阶级手中,第二阶段应使政权转到无产阶级后中和贫苦农民阶级手中。
①《四月提纲》的全称是什么?发表的背景是什么?②材料中提出的“第一阶段”和“第二阶段”分别指什么?③第一阶段推翻谁?谁掌权?两个阶段都是以什么方式实现政权转变的?答:①《论无产阶级在这次革命中的任务》;背景:俄国二月革命后出现两个政权并存的局面;国内工农民主运动高涨。
②第一阶段为建立资产阶级临时政府,第二阶段为进行社会主义革命,实行无产阶级专政。
③以沙皇尼古拉二世为代表的罗曼诺夫王朝。
权力落到资产阶级临时政府手中。
暴力革命。
2.阅读下列文献:为了对红军和紧急缺粮地区供应粮食,……现将余粮和饲料交归国家支配的条例如下:第一条:为满足国家需求所必需的全部粮食和谷物饲料,摊派给各省份向居民征收。
第三条:种籽谷物、粮食谷物以及粮食机关根据粮食委员会的清单收购全部数量均列入余粮收集制。
引自苏俄人民委员会法令①以上引文出自苏俄当时什么政策②目的是什么?③背景有哪些?答:①战时共产主义政策②动员全国的人、财、物力供应前线,保证战争的胜利,巩固新生政权。
③1918年协约国帝国主义与国内的反革命势力联合向新生苏维埃政权进攻,新生政权受到威胁;俄国的四分之三的国土被侵占;工厂停产,交通运输几近瘫痪,人民忍饥挨饿;总之苏维埃政权抵御外部侵略的物质条件极为匮乏,新生政权受到严重威胁,形势岌岌可危。
3.阅读下列材料美国麦金来总统致国会要求对西班牙宣战的咨文(1898年4月25日)致美利坚合众国参议院和众议院:兹将最近与西班牙驻合众国代表和合众国驻马德里公使,以及经由后者而与西班牙政府的往来公函抄件,提交国会,以供考虑和采取适当行动。
这些函件表明我已按照1898年4月20日通过的联合决议采取了行动。
该决议:“主张承认古巴人民的独立,要求西班牙政府放弃它对古巴岛的权力和统治并从古巴水域撤退其陆海军部队,责成合众国总统使用合众国陆海军实行这些决议。
期末考试卷:材料现代测试分析方法和答案

期末考试卷:材料现代测试分析方法和答案第一部分:选择题1. 在材料现代测试分析方法中,下列哪种方法可以用来确定材料的成分?- A. 热分析法- B. 机械测试法- C. 磁性测试法- D. 光谱分析法- 答案:D2. 材料现代测试分析方法的主要目的是什么?- A. 确定材料的力学性能- B. 分析材料的热性能- C. 评估材料的化学稳定性- D. 确定材料的组成和结构- 答案:D3. 以下哪种测试方法可以用来评估材料的耐腐蚀性能?- A. 硬度测试- B. 疲劳测试- C. 电化学测试- D. 热膨胀测试- 答案:C4. 材料的断裂韧性可以通过下列哪种测试方法进行评估?- A. 硬度测试- B. 拉伸测试- C. 冲击测试- D. 磁性测试- 答案:C5. 下列哪种测试方法可以用来评估材料的疲劳寿命?- A. 硬度测试- B. 拉伸测试- C. 冲击测试- D. 疲劳测试- 答案:D第二部分:简答题1. 简要解释材料现代测试分析方法的定义和作用。
答案:材料现代测试分析方法是一种使用现代科学技术手段对材料进行分析和测试的方法。
它的作用是确定材料的组成、结构和性能,以便评估材料的适用性和可靠性。
2. 举例说明材料现代测试分析方法在工程领域中的应用。
答案:材料现代测试分析方法在工程领域中有广泛的应用。
例如,在航空航天工程中,可以使用材料现代测试分析方法来评估航天器的耐热性能和抗腐蚀性能,以确保航天器在极端环境下的安全运行。
在建筑工程中,可以使用材料现代测试分析方法来评估建筑材料的力学性能和耐久性,以确保建筑物的结构安全可靠。
3. 请简要描述一种材料现代测试分析方法,并说明其适用性。
答案:一种材料现代测试分析方法是扫描电子显微镜(SEM)分析。
它通过扫描材料表面并记录电子显微图像,可以对材料的形貌、结构和成分进行分析。
SEM分析适用于对材料的微观结构和成分进行研究,可以用于材料的质量控制、故障分析和新材料的研发。
材料的现代分析方法 测试题及答案

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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 当原子中 K 层的一个电子被打出后,它就处于 K 激发状态,其能量为 Ek 。如果 一个 L 层 电子来填充这个空位,电离就变成了 L 电离, K 其能由 Ek 变成 El ,此 时将释 Ek-El 的能量, 可能产生荧光χ射线,也可能给予 L 层的电子,使其脱离原子 产生二次电离。 即 K 层的一个 空位被 L 层的两个空位所替代, 这种现象称俄歇效应。 29.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? 答:波动性 主要表现为以一定的频率和波长在空间传播,反映了物质运动的连续性;微粒性 主要表现 为以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量, 能量和动量, 反映了物质运动的分立性。 30.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 的波限和光子的最大动能。 解: 已知条件:U=50kv -31 电子静止质量:m0=9.1×10 kg 8 光速:c=2.998×10 m/s -19 电 子电量:e=1.602×10 C -34 普朗克常数:h=6.626×10 J.s 电子从阴极飞出到达靶的过程中所 获得的总动能为 -19 -18 E=eU=1.602×10 C×50kv=8.01×10 kJ 2 由于 E=1/2m0v0 所以电子 与靶碰撞时的速度为 1/2 6 v0=(2E/m0) =4.2×10 m/s 所发射连续谱的短波限 λ0 的大小仅取 决于加速电压 λ0(?)=12400/v(伏) =0.248? 辐射出来的光子的最大动能为 -15 E0 =h?0 =hc/λ0=1.99×10 J 31.为什么会出现吸收限?K 吸收限为什么只有一个而 L 吸收限有三个?当激发 K 系荧光Ⅹ 射线时,能否伴生 L 系?当 L 系激发时能否伴生 K 系? 答:一束 X 射线通 过物体后,其强度将被衰减,它是被散射和吸收的结果。并且吸收是造成 强度衰减的主要 原因。 物质对 X 射线的吸收, 是指 X 射线通过物质对光子的能量变成了其他 形成的能 量。X 射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效应,使入射 X 射线强度被衰减,是 物质 对 X 射线的真吸收过程。 光电效应是指物质在光子的作用下发出电子的物理过程。 因为 L 层有三个亚层,每个亚层的能量不同,所以有三个吸收限,而 K 只是一层,所以 只有一 个吸收限。 激发 K 系光电效应时, 入射光子的能量要等于或大于将 K 电子从 K 层移 到无穷远时所做 的功 Wk。从 X 射线被物质吸收的角度称入 K 为吸收限。当激发 K 系 荧光 X 射线时,能伴生 L 系, 因为 L 系跃迁到 K 系自身产生空位,可使外层电子迁入, 而 L 系激发时不能伴生 K 系。 32.物相定量分析的原理是什么?试述用 K 值法进行物相定量分析的过程。 答:根 据 X 射线衍射强度公式,某一物相的相对含量的增加,其衍射线的强度亦随之增加, 所 以通过衍射线强度的数值可以确定对应物相的相对含量。 由于各个物相对 X 射线的吸收 影 响不同,X 射线衍射强度与该物相的相对含量之间不成线性比例关系,必须加以修正。 这是内标法的一种,是事先在待测样品中加入纯元素,然后测出定标曲线的斜率即 K 值。 当要进行这类待测材料衍射分析时,已知 K 值和标准物相质量分数ωs ,只要测出 a 相 强 度 Ia 与标准物相的强度 Is 的比值 Ia/Is 就可以求出 a 相的质量分数ωa。
现代材料分析方法习题汇总及答案

现代材料分析⽅法习题汇总及答案材料分析测试⽅法复习题简答题:1. X射线产⽣的基本条件答:①产⽣⾃由电⼦;②使电⼦做定向⾼速运动;③在电⼦运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。
2. 连续X射线产⽣实质答:假设管电流为10mA,则每秒到达阳极靶上的电⼦数可达6.25x10(16)个,如此之多的电⼦到达靶上的时间和条件不会相同,并且绝⼤多数达到靶上的电⼦要经过多次碰撞,逐步把能量释放到零,同时产⽣⼀系列能量为hv(i)的光⼦序列,这样就形成了连续X射线。
3. 特征X射线产⽣的物理机制答:原⼦系统中的电⼦遵从刨利不相容原理不连续的分布在K、L、M、N等不同能级的壳层上,⽽且按能量最低原理从⾥到外逐层填充。
当外来的⾼速度的粒⼦动能⾜够⼤时,可以将壳层中某个电⼦击出去,于是在原来的位置出现空位,原⼦系统的能量升⾼,处于激发态,这时原⼦系统就要向低能态转化,即向低能级上的空位跃迁,在跃迁时会有⼀能量产⽣,这⼀能量以光⼦的形式辐射出来,即特征X射线。
4. 短波限、吸收限答:短波限:X射线管不同管电压下的连续谱存在的⼀个最短波长值。
吸收限:把⼀特定壳层的电⼦击出所需要的⼊射光最长波长。
5. X 射线相⼲散射与⾮相⼲散射现象答:相⼲散射:当X 射线与原⼦中束缚较紧的内层电⼦相撞时,电⼦振动时向四周发射电磁波的散射过程。
⾮相⼲散射:当X 射线光⼦与束缚不⼤的外层电⼦或价电⼦或⾦属晶体中的⾃由电⼦相撞时的散射过程。
6. 光电⼦、荧光X 射线以及俄歇电⼦的含义答:光电⼦:光电效应中由光⼦激发所产⽣的电⼦(或⼊射光量⼦与物质原⼦中电⼦相互碰撞时被激发的电⼦)。
荧光X 射线:由X 射线激发所产⽣的特征X 射线。
俄歇电⼦:原⼦外层电⼦跃迁填补内层空位后释放能量并产⽣新的空位,这些能量被包括空位层在内的临近原⼦或较外层电⼦吸收,受激发逸出原⼦的电⼦叫做俄歇电⼦。
8. 晶⾯及晶⾯间距答:晶⾯:在空间点阵中可以作出相互平⾏且间距相等的⼀组平⾯,使所有的节点均位于这组平⾯上,各平⾯的节点分布情况完全相同,这样的节点平⾯成为晶⾯。
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材料分析测试技术部分课后答案太原理工大学材料物理0901 除夕月1-1 计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。
ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 Jν=c/λ=3*108/(0. 154*10-9)=1.95*1018S-1E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J1-2 计算当管电压为50kV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.E=eV=1.602*10-19*50*103=8.01*10-15 Jλ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量)V=(2eV/m)1/2=(2*8.01*10-15/9.1*10-31)1/2=1.32*108m/s1-3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。
答:根据经典原子模型,原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。
最内层能量最低,向外能量依次增加。
根据能量关系,M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差,K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。
由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差,所以Kß的能量大于Ka 的能量,Ka能量大于La的能量。
因此在不考虑能量损失的情况下:CuKa能激发CuKa荧光辐射;(能量相同)CuKß能激发CuKa荧光辐射;(Kß>Ka)CuKa能激发CuLa荧光辐射;(Ka>la)1-4 以铅为吸收体,利用MoKα、RhKα、AgKαX射线画图,用图解法证明式(1-16)的正确性。
(铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8,84.13,66.14 cm2/g)。
再由曲线求出铅对应于管电压为30 kv条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。
解:查表得以铅为吸收体即Z=82Kαλ3 λ3Z3 μmMo 0.714 0.364 200698 122.8Rh 0.615 0.233 128469 84.13Ag 0.567 0.182 100349 66.14画以μm为纵坐标,以λ3Z3为横坐标曲线得K≈8.49×10-4,可见下图铅发射最短波长λ0=1.24×103/V=0.0413nmλ3Z3=38.844×103μm = 33 cm3/g1-5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数(假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧,空气的密度为1.29×10-3g/cm3)。
解:μm=0.8×27.7+0.2×40.1=22.16+8.02=30.18(cm2/g)μ=μm×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2 cm-11-6. 为使CuKα线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的密度为8.90g/cm3)。
1-7. CuKα1和CuKα2的强度比在入射时为2:1,利用算得的Ni滤波片之后其比值会有什么变化?解:设滤波片的厚度为t根据公式I/ I0=e-Umρt;查表得铁对CuKα的μm=49.3(cm2/g),有:1/2=exp(-μmρt)即t=-(ln0.5)/ μmρ=0.00158cm根据公式:μm=Kλ3Z3,CuKα1和CuKα2的波长分别为:0.154051和0.154433nm ,所以μm=Kλ3Z 3,分别为:49.18(cm 2/g ),49.56(cm 2/g )I α1/I α2=2e -Umαρt /e -Umβρt =2×exp(-49.18×8.9×0.00158)/ exp(-49.56×8.9×0.00158)=2.01答:滤波后的强度比约为2:1。
1-8试计算Cu 的K 系激发电压。
λ=0.154178 nmE=hv=h*c/λ=6.626*10-34*2.998*108/(0.13802*10-9)=144.87*1017JV=144.87*10-17/1.602*10-19=8984 V2-2.将下面几个干涉面(属立方晶系)按面间距的大小排列。
(123)、(100)、(002)、(131)、(121)、(210)、(110)、(212)、(030)、(130) 答:由222l k h a d ++=计算得:即(100)>(110)>(002)>(210)> (121)>(212)=(030)> (130)> (131)>(123)2-4.证实(011)、(121)、(123)属于[111]晶带。
解:由晶带定律:0=++lw kv hu有:;)(;)(;012111301112110101)1(11=⨯+⨯+⨯-=⨯+⨯-+⨯=⨯+⨯-+⨯即(011)、(121)、(123)属于[111]晶带。
2.5 晶面(110)、(311)、(132)是否属于同一晶带晶带轴是什么再指出属于这个。
其他几个晶面。
(看上面的)2-7.当X 射线在原子上发生散射时,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反射,为什么?答:因为X 射线在原子上发射的强度非常弱,需通过波程差为波长的整数倍而产生干涉加强后才可能有反射线存在,而干涉加强的条件之一必须存在波程差,且波程差需等于其波长的整数倍,不为波长的整数倍方向上必然不存在反射。
2-8 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间距为d’ 的晶面对X 射线的n 级反射可以看作是间距为d’/n 的晶面的一级反射这个面称为干涉面。
当波长为λ的X 射线照射到晶体上发生衍射相邻两个hkl 晶面的波程差是nλ, 相邻两个HKL晶面的波程差是λ。
2-9准备摄照下面3种晶体粉末相,试预测出最初3根线条(2为最小的3根)的2和hkl,并按角度增大的顺序列出解:的波长为0.15418nm。
(1)由简单立方,所以利用公式可知:当2取最小值时取最小值,即取得最小值。
即:(hkl)分别为:(0 0 1),(0 1 1),(1 1 1)。
将(hkl)分别代入公式中可得2分别为:29.780 ,42.619 ,52.857 。
(2)由简单正方,所以利用公式可知:当2取最小值时取最小值,即取得最小值。
即:(hkl)分别为:(0 0 1),(0 1 0),(1 0 1)。
将(hkl)分别代入公式中可得2分别为:29.780 ,45.343 ,55.194 。
(3)由简单正方,所以利用公式可知:当2取最小值时取最小值,即取得最小值。
即:(hkl)分别为:(1 0 0),(0 0 1),(1 1 0)。
将(hkl)分别代入公式中可得2分别为:29.780 ,45.343 ,42.619 。
按角度增大的顺序排列为:29.780 , 42.619 , 45.343 。
(1 0 0),(1 1 0),(0 0 1)。
4-1 用粉末相机得到了如下角度的谱线,试求出晶面间距(数字为θ角,所用射线为Cu)。
解:由布拉格方程2dsinθ=λ可得:d=λ/2sinθ,且知所用Cu射线的波长为:λ=0.1542nmd=0.1542nm/2sin12.54°=0.3551nm,d=0.1542nm/2sin14.48°=0.3083nm,d=0.1542nm/2sin20.70°=0.2181nm,d=0.1542nm/2sin24.25°=0.1877nm,d=0.1542nm/2sin25.70°=0.1778nm,d=0.1542nm/2sin30.04°=0.1540nm,d=0.1542nm/2sin33.04°=0.1414nm,d=0.1542nm/2sin34.02°=0.1378nnm.4-6.衍射仪测量在入射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同?测角仪在工作时,如试样表面转到与入射线成30°角时,计数管与入射线成多少度角?答:入射X射线的光束:都为单色的特征X射线,都有光栏调节光束。
不同:衍射仪法是采用一定发散度的入射线,且聚焦半径随2θ变化,德拜法是通过进光管限制入射线的发散度。
试样形状:衍射仪法为平板状,德拜法为细圆柱状。
试样吸收:衍射仪法吸收时间短,德拜法吸收时间长,约为10~20h。
记录方式:衍射仪法采用计数率仪作图,德拜法采用环带形底片成相,而且它们的强度(I)对(2θ)的分布(I-2θ曲线)也不同;测角仪在工作时,如试样表面转到与入射线成30°角时,计数管与入射线成60 度角。
因为工作时,探测器与试样同时转动,但转动的角速度为2:1 的比例关系。
4--8在德拜图形上获得某简单立方物质的如下四条谱线;所给出的均有Cu衍射的结果。
以为外推函数,请用柯亨法计算晶格常数,精确到四位有效数字解: ,+=1,可得下表:a所以得:154.8213=6489A+231.114C① 6.728=231.114A+14.093C②由1,2得A=0.01648,C=0.2071。
又有, ===0.5994 8-1背反射针孔相机和x射线衍射仪的x射线有效贯穿深度,哪个更大一些?衍射仪9-1、电子波有何特征?与可见光有何异同?答:·电子波特征:电子波属于物质波。
电子波的波长取决于电子运动的速度和质量,=h mv若电子速度较低,则它的质量和静止质量相似;若电子速度具有极高,则必须经过相对论校正。
·电子波和光波异同:不同:不能通过玻璃透镜会聚成像。
但是轴对称的非均匀电场和磁场则可以让电子束折射,从而产生电子束的会聚与发散,达到成像的目的。
电子波的波长较短,其波长取决于电子运动的速度和质量,电子波的波长要比可见光小5个数量级。
另外,可见光为电磁波。
相同:电子波与可见光都具有波粒二象性。
9-2、分析电磁透镜对电子波的聚焦原理,说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。
聚焦原理:电子在磁场中运动,当电子运动方向与磁感应强度方向不平行时,将产生一个与运动方向垂直的力(洛仑兹力)使电子运动方向发生偏转。
在一个电磁线圈中,当电子沿线圈轴线运动时,电子运动方向与磁感应强度方向一致,电子不受力,以直线运动通过线圈;当电子运动偏离轴线时,电子受磁场力的作用,运动方向发生偏转,最后会聚在轴线上的一点。