材料分析测试技术复习题二
测试技术复习题2 (1)

复习题1 绪论选择题:1.依据机敏材料本身的物性随被测量的变化来实现信号转换的装置称为( A )A.物理型传感器B.结构型传感器C.电桥D.A/D转换器2. 一个被测量与一个预定标准之间进行定量比较,从而获得被测对象的数值结果过程称为( B )A.测试 B.测量 C. 试验 D.传感3. 电测法具有测试范围广、精度高、灵敏度高、响应速度快等优点,特别适合于( C )A.静态测试 B.线性测试 C. 动态测试 D.非线性测试填空题:1.测试泛指测量和试验两个方面的技术,是具有试验性质的测量,是测量和试验的综合。
2.测量是指一个被测量与一个预定标准之间进行定量比较,从而获得被测对象的数值结果,即以确定被测对象的量值为目的的全部操作,可分为直接比较法和间接比较法。
3.依据机敏材料本身的物性随被测量的变化来实现信号转换的装置称为物理型传感器。
4.随着新材料的开发,传感器正经历着从机构型为主向物性型为主的转变。
名词解释:1.电测法答:电测法是将非电量先转换为电量,然后用各种电测仪表和装置乃至计算机对电信号进行处理和分析的方法。
2. 间接比较法答:间接比较法利用仪器仪表把待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化。
3.直接比较法答:直接比较法无须经过函数关系的计算,直接通过测量仪器得到被测量值。
简答题:1.试述测量与测试的概念及其区别。
答:测量是指一个被测量与一个预定标准之间进行定量比较,从而获得被测对象的数值结果,即以确定被测对象的量值为目的的全部操作。
测试是对信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。
测量是被动的、静态的、较孤立的记录性操作,其重要性在于它提供了系统所要求的和实际所取得的结果之间的一种比较;测试是主动地、涉及过程动态的、系统的记录与分析的操作,通过试验得到的试验数据成为研究对象的重要依据。
2. 简述电测法概念及其优点。
答:电测法是将非电量先转换为电量,然后用各种电测仪表和装置乃至计算机对电信号进行处理和分析的方法。
材料科学:材料分析测试技术测考试题.doc

材料科学:材料分析测试技术测考试题 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、名词解释 溅射 本题答案: 2、问答题 衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么? 本题答案: 3、单项选择题 透射电镜中电中间镜的作用是( )A 、电子源 B 、会聚电子束 C 、形成第一副高分辨率电子显微图像 D 、进一步放大物镜像 本题答案: 4、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: 5、单项选择题 样品台和测角仪机械连动时,计数器与试样的转速关系是( )A 、1﹕1 B 、2﹕1 C 、1﹕2 D 、没有确定比例姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案:6、名词解释质厚衬度本题答案:7、名词解释伸缩振动本题答案:8、单项选择题菊池线可以帮助()。
A.估计样品的厚度;B.确定180不唯一性;C.鉴别有序固溶体;D.精确测定晶体取向。
本题答案:9、问答题什么是消光距离?影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?本题答案:10、问答题制备复型的材料应具备什么条件?本题答案:11、名词解释Hanawalt索引本题答案:12、问答题简述X射线产生的基本条件。
本题答案:13、单项选择题波谱仪与能谱仪相比,能谱仪最大的优点是()。
A.快速高效;B.精度高;C.没有机械传动部件;D.价格便宜。
本题答案:14、问答题如何用红外光谱跟踪二氧化硅湿凝胶变为干凝胶的过程?本题答案:15、单项选择题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0;B.激发限k;C.吸收限;D.特征X射线本题答案:16、单项选择题晶体属于立方晶系,一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4,则该晶面的指标为()A、(364)B、(234)C、(213)D、(468)本题答案:17、单项选择题透射电镜成形貌像时是将()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:18、问答题试说明菊池线测试样取向关系比斑点花样精确度为高的原因。
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。
材料分析测试复习题及答案

材料分析测试复习题及答案材料分析测试复习题第⼀部分简答题: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、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)。
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。
7. X 射线吸收规律、线吸收系数答:X 射线吸收规律:强度为I 的特征X 射线在均匀物质内部通过时,强度的衰减与在物质内通过的距离x 成⽐例,即-dI/I=µdx 。
材料分析测试技术复习题 附答案

材料分析测试技术复习题【第一至第六章】1.X射线的波粒二象性波动性表现为:-以波动的形式传播,具有一定的频率和波长-波动性特征反映在物质运动的连续性和在传播过程中发生的干涉、衍射现象粒子性突出表现为:-在与物质相互作用和交换能量的时候-X射线由大量的粒子流(能量E、动量P、质量m)构成,粒子流称为光子-当X射线与物质相互作用时,光子只能整个被原子或电子吸收或散射2.连续x射线谱的特点,连续谱的短波限定义:波长在一定范围连续分布的X射线,I和λ构成连续X射线谱开始直到波长无穷大λ∞,•当管压很低(小于20KV 时),由某一短波限λ波长连续分布处)向短•随管压增高,X射线强度增高,连续谱峰值所对应的波长(1.5 λ0波端移动•λ正比于1/V, 与靶元素无关•强度I:由单位时间内通过与X射线传播方向垂直的单位面积上的光量子数的能量总和决定(粒子性观点描述)•单位时间通过垂直于传播方向的单位截面上的能量大小,与A2成正比(波动性观点描述)短波限:对X射线管施加不同电压时,在X射线的强度I 随波长λ变化的关系,称为短波限。
曲线中,在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λ3.连续x射线谱产生机理【a】.经典电动力学概念解释:一个高速运动电子到达靶面时,因突然减速产生很大的负加速度,负加速度引起周围电磁场的急剧变化,产生电磁波,且具有不同波长,形成连续X射线谱。
【b】.量子理论解释:* 电子与靶经过多次碰撞,逐步把能量释放到零,同时产生一系列能量为hυi的光子序列,形成连续谱* 存在 ev=hυmax,υmax=hc/ λ0, λ0为短波限,从而推出λ0=1.24/ V (nm) (V 为电子通过两极时的电压降,与管压有关)。
* 一般 ev ≥ h υ,在极限情况下,极少数电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子4.特征x 射线谱的特点对于一定元素的靶,当管压小于某一限度时,只激发连续谱,管压增高,射线谱曲线只向短波方向移动,总强度增高,本质上无变化。
材料分析测试技术-试卷及答案

制卷人签名:制卷日期:审核人签名:: 审核日期: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………………………………………得二、名词解释(每题4,共20分) 分1.晶带轴[uvw]和零层倒易截面(uvw)*2.电磁透镜的景深与焦长3.明场像、暗场像和中心暗场像4.物质对X射线的线吸收系数和质量吸收系数5.荧光产额和俄歇产额得三、简答题(每题6分,共30分)分1.高能电子束与固体样品相互作用时将产生那些信号?简述其产生原理,并说明这些信号在材料的性能表征方面有何应用?2.电磁透镜的像差有哪几种,并简述其产生原因及克服方法。
3.分别说明透射电镜中成像操作与衍射操作时各级透镜(像平面与物平面)之间的相对位置关系,并画出光路图。
4.简述用X射线衍射仪对多相物质进行物相定性分析的基本程序。
2. 证明TEM 中的电子衍射基本公式)(hkl g L R L Rd G G λλ==。
3. 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
制卷人签名:制卷日期:审核人签名:: 审核日期: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………………………………………参考答案:背散射电子:背散射电子是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。
其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
背散射电子的产生范围深,由于背散射电子的产额随原子序数的增加而增加,所以,利用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征,也可用来显示原子序数衬度,定性地进行成分分析。
(1分) 二次电子:二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。
《材料分析测试技术》课程试卷答案

一、选择题:(8分/每题1分)1. .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(D)。
A. 光电子;B. 二次荧光;C. 俄歇电子;D. (A+C)2. 有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm,用铁靶Kα(λKα=0.194nm)照射该晶体能产生(B)衍射线。
A. 三条;B .四条;C. 五条;D. 六条。
3. .最常用的X射线衍射方法是(B)。
A. 劳厄法;B. 粉末多晶法;C. 周转晶体法;D. 德拜法。
4. .测定钢中的奥氏体含量,若采用定量X射线物相分析,常用方法是(C )。
A. 外标法;B. 内标法;C. 直接比较法;D. K值法。
5. 可以提高TEM的衬度的光栏是(B )。
A. 第二聚光镜光栏;B. 物镜光栏;C. 选区光栏;D. 其它光栏。
6. 如果单晶体衍射花样是正六边形,那么晶体结构是(D)。
A. 六方结构;B. 立方结构;C. 四方结构;D. A或B。
7. .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(C)。
A. 明场像;B. 暗场像;C. 中心暗场像;D.弱束暗场像。
8. 仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是(B)。
A. 背散射电子;B. 二次电子;C. 吸收电子;D.透射电子。
一、判断题:(8分/每题1分)1.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。
(√)2.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。
(√)3.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。
(×)4.X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。
(×)5.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。
(√)6.电子衍射和X射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。
2021知到答案 材料分析测试技术 最新智慧树满分章节测试答案

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。
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材料分析测试技术一、名词解释(共有20分,每小题2分。
)1. 辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。
2. 俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激发态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。
3. 背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子。
4. 溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒子(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。
5. 物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。
6. 电子透镜:能使电子束聚焦的装置。
7. 质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改变,从而在图像上形成亮暗不同的区域,这一现象称为质厚衬度。
8. 蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(?最大)向短波方向移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝”)。
9. 伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。
10. 差热分析:指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。
二、填空题(共20分,每小题2分。
)1. 电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括(红外线)、(可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。
2. 光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。
光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续)光谱、(带状)光谱和(线状)光谱3类。
3. 分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。
分子散射包括(瑞利散射)与(拉曼散射)两种。
4. X射线照射固体物质(样品),可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、吸收电子、透射电子5. 多晶体(粉晶)X射线衍射分析的基本方法为(照相法)和(X射线衍射仪法)。
6. 依据入射电子的能量大小,电子衍射可分为(高能)电子衍射和(低能)电子衍射。
依据电子束是否穿透样品,电子衍射可分为(投射式)电子衍射与(反射式)电子衍射。
7. 衍射产生的充分必要条件是((衍射矢量方程或其它等效形式)加?F?2≠0)。
8. 透射电镜的样品可分为(直接)样品和(间接)样品。
9. 单晶电子衍射花样标定的主要方法有(尝试核算法)和(标准花样对照法)。
10. 扫描隧道显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱、差热分析的英文字母缩写分别是( stm )、( tem )、( xps )、( DTA )。
11. X 射线衍射方法有、、和。
12. 扫描仪的工作方式有和两种。
13. 在 X 射线衍射物相分析中,粉末衍射卡组是由委员会编制,称为 JC PDS 卡片,又称为 PDF 卡片。
14. 电磁透镜的像差有、、和。
15. 透射电子显微镜的结构分为。
16. 影响差热曲线的因素有、、和。
三、判断题,表述对的在括号里打“√”,错的打“×”(共10分,每小题1分)1. 干涉指数是对晶面空间方位与晶面间距的标识。
晶面间距为d110/2的晶面其干涉指数为(220)。
(√)2. 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2倍。
(×)倒数3. 分子的转动光谱是带状光谱。
(×)线状光谱4. 二次电子像的分辨率比背散射电子像的分辨率低。
(×)高5. 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。
(×)6. 俄歇电子能谱不能分析固体表面的H和He。
(√)7. 低能电子衍射(LEED)不适合分析绝缘固体样品的表面结构。
(√)8. d-d跃迁受配位体场强度大小的影响很大,而f-f跃迁受配位体场强度大小的影响很小。
(√)9. 红外辐射与物质相互作用产生红外吸收光谱必须有分子极化率的变化。
(×)10. 样品粒度和气氛对差热曲线没有影响。
(×)四、单项选择题(共10分,每小题1分。
)1. 原子吸收光谱是(A)。
A、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱2. 下列方法中,( A )可用于测定方解石的点阵常数。
A、 X射线衍射线分析B、红外光谱C、原子吸收光谱 D 紫外光谱子能谱3. 合金钢薄膜中极小弥散颗粒(直径远小于1?m)的物相鉴定,可以选择(D )。
A、X射线衍射线分析B、紫外可见吸收光谱C、差热分析D、多功能透射电镜4. 几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析,可以选择(A )。
A、红外光谱B、俄歇电子能谱C、扫描电镜D、扫描隧道显微镜5. 下列( B)晶面不属于[100]晶带。
A、(001)B、(100)C、(010)D、(001)6. 某半导体的表面能带结构测定,可以选择(D )。
A、红外光谱B、透射电镜C、X射线光电子能谱 D 紫外光电子能谱7. 要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量,一般应选用(A )电子探针仪,A、波谱仪型B、能谱仪型8. 要测定聚合物的熔点,可以选择( C )。
A、红外光谱B、紫外可见光谱C、差热分析D、X射线衍射9. 下列分析方法中,(A )不能分析水泥原料的化学组成。
A、红外光谱B、X射线荧光光谱C、等离子体发射光谱D、原子吸收光谱10. 要分析陶瓷原料的矿物组成,优先选择( C )。
A、原子吸收光谱B、原子荧光光谱C、X射线衍射D、透射电镜11.成分和价键分析手段包括【 b 】(a)WDS、能谱仪(EDS)和 XRD (b)WDS、EDS 和 XPS(c)TEM、WDS 和 XPS (d)XRD、FTIR 和 Raman12.分子结构分析手段包括【 a 】(a)拉曼光谱(Raman)、核磁共振(NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)(b)NMR、FTIR 和 WDS(c)SEM、TEM 和 STEM(扫描透射电镜)(d) XRD、FTIR 和 Raman13.表面形貌分析的手段包括【 d 】(a)X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM) (b) SEM 和透射电镜(TEM)(c) 波谱仪(WDS)和 X 射线光电子谱仪(XPS) (d) 扫描隧道显微镜(S TM)和SEM14.透射电镜的两种主要功能:【 b 】(a)表面形貌和晶体结构(b)内部组织和晶体结构(c)表面形貌和成分价键(d)内部组织和成分价键五、简答题(共40分,每小题8分)答题要点:1. 简述分子能级跃迁的类型,比较紫外可见光谱与红外光谱的特点。
答:分子能级跃迁的类型主要有分子电子能级的跃迁、振动能级的跃迁和转动能级的跃迁。
紫外可见光谱是基于分子外层电子能级的跃迁而产生的吸收光谱,由于电子能级间隔比较大,在产生电子能级跃迁的同时,伴随着振动和转动能级的跃迁,因此它是带状光谱,吸收谱带(峰)宽缓。
而红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。
一般的中红外光谱是振-转光谱,是带状光谱,而纯的转动光谱处于远红外区,是线状光谱。
2. 简述布拉格方程及其意义。
答:晶面指数表示的布拉格方程为2dhklsin?=n?,式中d为(hkl)晶面间距,n为任意整数,称反射级数,?为掠射角或布拉格角,?为X射线的波长。
干涉指数表示的布拉格方程为2dHKLsin?=?。
其意义在于布拉格方程表达了反射线空间方位(?)与反射晶面面间距(d)及入射线方位(?)和波长(?)的相互关系,是X射线衍射产生的必要条件,是晶体结构分析的基本方程。
3. 为什么说扫描电镜的分辨率和信号的种类有关?试将各种信号的分辨率高低作一比较。
答:扫描电镜的分辨率和信号的种类有关,这是因为不同信号的性质和来源不同,作用的深度和范围不同。
主要信号图像分辨率的高低顺为:扫描透射电子像(与扫描电子束斑直径相当)?二次电子像(几nm,与扫描电子束斑直径相当)>背散射电子像(50-200nm)>吸收电流像? 特征X射图像(100nm-1000nm)。
4. 要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,选择什么仪器?简述具体的分析方法。
答:要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,应选用配置有波谱仪或能谱仪的扫描电镜。
具体的操作分析方法是:先扫描不同放大倍数的二次电子像,观察断口的微观形貌特征,选择并圈定断口上的粒状夹杂物,然后用波谱仪或能谱仪定点分析其化学成分(确定元素的种类和含量)。
5. 简述影响红外吸收谱带的主要因素。
答:红外吸收光谱峰位影响因素是多方面的。
一个特定的基团或化学键只有在和周围环境完全没有力学或电学偶合的情况下,它的键力常数k值才固定不变。
一切能引起k值改变的因素都会影响峰位变化。
归纳起来有:诱导效应、共轭效应、键应力的影响、氢键的影响、偶合效应、物态变化的影响等。
6.透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?答:四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。
其中电子光学系统是其核心。
其他系统为辅助系统。
7.透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?答:主要有三种光阑:①聚光镜光阑。
在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。
作用:限制照明孔径角。
②物镜光阑。
安装在物镜后焦面。
作用: 提高像衬度;减小孔径角,从而减小像差;进行暗场成像。
③选区光阑:放在物镜的像平面位置。
作用: 对样品进行微区衍射分析。
8.什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?答:消光距离:由于透射波和衍射波强烈的动力学相互作用结果,使I0和I g在晶体深度方向上发生周期性的振荡,此振荡的深度周期叫消光距离。
影响因素:晶胞体积,结构因子,Bragg角,电子波长。
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