材料分析方法整理

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材料分析测试方法习题整理

材料分析测试方法习题整理
Байду номын сангаас
准确度 <1000∽30 辐射对样品作 用体积 约 0.1-0.5mm3≈1μm(数量级) 样品固体(一般为晶态)薄膜(一般为晶态) 应用塑性形变的射线分析:孪晶与滑移面 指数的测定(单晶定向)、形变与再结 晶织构测定、应力分析等; 相变过程与产物的 X 射线研究(如马 氏体相变、合金时效等):相变过程中 产物(相)结构的变化及最终产物、 工艺参数对相变的影响、新生相与母 相的取向关系等; 固溶体的 X 衍射分析:固溶极限测定、 点阵有序化(超点阵)参数测定、短 程有序分析等; 高分子材料的 X 衍射分析:高聚物鉴 定、晶态与非晶态及晶型的确定、结 晶度测定、微晶尺寸测定等 微区晶体结构分析与物相鉴定(如第二相 在晶内析出过程分析(如析出物与晶体取 向关系、惯习面指数等),晶体缺陷分析 表面(1-5 个原子层)结构分析[原子二维 排列周期(单元网格)、层间原子相对位置 及层间距等],表面吸附现象分析(吸附原 子排列周期、吸附原子相对基本原子位置、 吸附是否导致表面重建等),表面缺陷(不 完善结构)分析(空位、台阶表面等) 表面结构分析,表面缺陷分析(样品的无 序程度、台阶特征等),表面原子逐层生长 过程分析(是否形成结晶、表面重构等) 典型应用:RHEED 监控人造超晶格材料的 生长(分子束外延、原子层外延或分子层 外延生长等) 11、用爱瓦尔德图解法证明布拉格定律。 答:作一个长度等于 1/λ的矢量 K0,使它平行于入射光束,并取该矢量的端点 O 作为倒点阵的原点。然后用与矢量 K0 相同的比例尺作倒点阵。以矢量 K0 的起 始点 C 为圆心,以 1/λ为半径作一球,则从(HKL)面上产生衍射的条件是对应的 倒结点 HKL(图中的 P 点)必须处于此球面上,而衍射线束的方向即是 C 至 P 点的 联接线方向,即图中的矢量 K 的方向。当上述条件满足时,矢量(K- K0)就是倒 点阵原点 O 至倒结点 P(HKL)的联结矢量 OP,即倒格失 R*HKL.于是衍射方程 K- K0=R*HKL 得到了满足。即倒易点阵空间的衍射条件方 程成立。

材料现代分析技术整理

材料现代分析技术整理

第一部分 X 射线衍射分析(XRD )1. K 系特征谱线特点:由L 、M 、N 等壳层的电子跃迁到K 壳层的空位时发出的X 射线,分别称为K α、K β、K γ谱线,共同组成K 线系特征谱线。

K α特征谱线最强,比相邻谱线强90倍,是最常用的谱线。

2. 特征X 射线的产生:在原子内固定壳层上的电子具有特定能量,当外加能量足够大时,可将内层电子激发出去,形成一个内层空位,外壳层的电子跃迁到内层,多余的能量以X 射线形式放出。

3. X 射线的本质为电磁波。

4. 滤光片的目的和材料:用来过滤或降低X 射线光谱中的连续X 射线和K β线的金属薄片,Kβ大部分被吸收,K α损失较小,滤波片材料的原子叙述一般比X 射线管靶材的原子序数低1。

5. CuK α的含义:以Cu 作为靶材,高速电子轰击在铜靶上,使铜K 层产生了空位,L 层电子跃迁到K 层,产生K 系特征辐射。

6. X 射线的衍射方向是根据布拉格方程理论推导出的。

7. 布拉格方程的推导:含义:线照射晶体时,只有相邻面网之间散射的X 射线光程差为波长的整数倍时,才能产生干涉加强,形成衍射线,反之不能形成衍射线。

λθn d hkl =sin 2讨论:(1) 当λ一定,d 相同的晶面,必然在θ相同的情况下才能获得反射。

(2) 当λ一定,d 减小,θ就要增大,这说明间距小的晶面,其掠过角必须是较大的,否则它们的反射线无法加强,在考察多晶体衍射时,这点由为重要。

(3) 在任何可观测的衍射角下,产生衍射的条件为:d 2≤λ,但波长过短导致衍射角过小,使衍射现象难以观测,常用X 射线的波长范围是0.25~0.05nm 。

(4) 波长一定时,只有2/λ≥d 的晶面才能发生衍射—衍射的极限条件。

8. X 射线的强度(严格定义)单位时间内通过衍射方向垂直单位面积上X 射线光量子数目。

表示方法:衍射峰高度或衍射峰积分面积。

理论计算)(2θφPF I =(P-多重性因数,F-结构因子,)(θφ-因数)。

研究资料整理分析的方法

研究资料整理分析的方法

研究资料整理分析的方法篇一:资料的整理与分析方法资料的整理与分析方法我们在前面两文中分别谈到收集“事实资料”和“文献资料”的方法,这无形之中好象将资料分成了“事实资料”和“文献资料”两种,显然这不是一种严格意义上的分类(只是按照收集的方法来考虑的),因为“文献资料”中也可以有“事实资料”(当然不是第一手资料),它们之间有交叉的成分,由此为研究方便起见,可将其分为“事实资料”与“理性资料”;如果从资料的性质来考虑,资料还可以分为定量资料(主要是各种数据)与定性资料(主要是文字材料)。

收集到大量的资料之后,一般就要进行适当的筛选、整理和分析。

本文就要谈谈如何做好这些方面的工作。

一.筛选有些研究,需要收集的资料比较多,面对这成堆的资料,首要的任务就是要在初步阅读(当然需要做简单的分析)的基础之上做适当的筛选。

筛选的主要目的在于“去伪存真”,“由表及里”,即只保留对本课题研究有参考价值的资料而删去其余。

通常,对于“理性资料”要求它有:可靠性,正确性,权威性;对于“事实资料”要求它有:真实性,典型性,浓缩性。

二.整理整理也就是要分门别类,并以某一种或几种方法表示出来,以便于下一步的分析。

对于各种数据,首先是分类,通常有两类:计数数据和测量数据,其中后者又有四种水平:类别的,顺序的,等距的,比率的;然后进行适当的整理,通常采用的方法有两种:频数分布表和频数分布图,其中前者有简单次数分布表、相对次数分布表、累积次数分布表、累积相对次数分布表、累积百分数次数表等,后者又有散点图、线形图、条形图(也叫直方图)、圆形图(也称饼形图)之分。

对于定性资料,通常是按照一定的标准进行分类。

比如对某一课题资料,可以按历史线索分类;可以按不同的观点分类;可以按研究的问题的性质分类;还可以按子课题分类,等等。

三.定性分析与定量分析对资料的分析,从方法论角度,一般可分为定性分析和定量分析,而且通常在实际分析过程中,要把这两种方法结合起来,交互使用。

材料分析方法第三版

材料分析方法第三版

材料分析方法第三版材料分析方法是材料科学研究的重要组成部分,它主要是通过对材料的成分、结构、性能等方面进行分析,从而揭示材料的内在特性和规律。

随着科学技术的不断发展,材料分析方法也在不断创新和完善,为材料研究提供了更加丰富和准确的手段。

本文将介绍材料分析方法的一些常见技术和应用,希望能够为材料研究工作者提供一些参考和帮助。

一、光学显微镜分析。

光学显微镜是材料分析中常用的一种工具,它可以对材料的微观结构进行观察和分析。

通过光学显微镜,可以观察材料的晶粒结构、晶界分布、孔隙结构等信息,从而了解材料的组织和形貌特征。

同时,还可以通过偏光显微镜观察材料的各向异性特性,为材料的性能分析提供重要依据。

二、扫描电子显微镜分析。

扫描电子显微镜是一种高分辨率的显微镜,可以对材料的表面形貌和微观结构进行观察和分析。

通过扫描电子显微镜,可以获得材料的表面形貌、晶粒尺寸、晶界分布等信息,同时还可以进行能谱分析,了解材料的成分和化学状态。

这些信息对于材料的制备工艺和性能评价具有重要意义。

三、X射线衍射分析。

X射线衍射是一种常用的材料分析方法,通过研究材料对X射线的衍射图样,可以得到材料的晶体结构、晶格常数、晶粒尺寸等信息。

X射线衍射还可以用于分析材料的相变行为、应力分布等,对于材料的性能研究和应用具有重要意义。

四、热分析方法。

热分析是一类通过对材料在不同温度下的热性能进行测试和分析的方法,包括热重分析、差热分析、热膨胀分析等。

通过热分析,可以了解材料的热稳定性、热分解行为、玻璃化转变温度等重要参数,为材料的热工艺和使用性能提供依据。

五、原子力显微镜分析。

原子力显微镜是一种可以对材料表面进行原子尺度观察和分析的工具,可以获得材料的表面形貌、粗糙度、纳米结构等信息。

原子力显微镜还可以进行力-距离曲线测试,了解材料的力学性能和表面相互作用,为材料设计和加工提供重要参考。

总结。

材料分析方法是材料科学研究的重要手段,通过对材料的成分、结构、性能等方面进行分析,可以揭示材料的内在特性和规律。

研究资料整理分析的方法

研究资料整理分析的方法

研究资料整理分析的方法
1、搜集资料
在进行研究的时候,最重要的一步就是搜集资料。

搜集的资料对研究的成功关系至关重要,因此我们应当从多方面搜集有价值的资料。

可以采用网络搜集,比如从网上可以搜集到大量的文献性质的信息,包括过去的研究论文、专家学者的文章、专业书籍等,这些文献性信息往往都有较高的研究价值。

此外,可以采取实地调研的方式,比如调查、采访,也可以获得有价值的信息。

2、资料整理
获取足够的有价值的资料之后,就需要整理这些资料,这样可以更好地获取有价值的信息,同时也可以减少重复和无效的信息。

首先,可以将所有的资料根据主题等因素进行归类整理,这样可以方便进行更加系统的查找,避免耗费太多的时间去查找信息。

其次,可以将收集到的资料进行深入的分析,将各种类型的资料整合在一起,如文字、图片、视频等,以便更好地获取有价值的信息。

3、资料分析
对收集到的资料进行整理之后,就可以开始分析这些资料,以便更好地了解资料所包含的信息。

有时候,我们可以使用一些统计分析方法,如回归分析、分类分析等,以便更好地理解资料。

资料的整理与分析方法

资料的整理与分析方法

资料的整理与分析方法资料的整理与分析是指将杂乱的信息进行系统化的整合和深入的分析,以便更好地理解、利用和应用这些信息。

在各类研究、调查、统计等工作中,资料的整理与分析是必不可少的环节。

下面将介绍几种常见的资料整理与分析方法。

一、文件整理法文件整理法主要适用于大量的文本资料整理。

首先,要对收集到的文本资料进行逐一浏览,将其中的关键信息摘录出来并分类,形成一个整体的文件目录结构;然后,进一步对摘录出来的信息进行归纳、概括和总结,以形成完整的分析报告。

二、图表整理法图表整理法主要适用于大量的数字资料整理。

首先,要对收集到的数字资料进行整理和汇总,可以采用表格、图表等形式进行展示;然后,可以通过比较、排列、计算等方式对数据进行分析,找出数据之间的规律和趋势,并进一步对其进行解释和解读。

三、统计分析法统计分析法主要适用于大量的数字资料分析。

首先,要对收集到的数据进行统计,包括计数、计量、计算等操作,以获取数据的基本特征;然后,可以通过描述统计分析、相关性分析、回归分析等方法对数据进行进一步的分析,以获取更深入的认识和理解。

四、内容分析法内容分析法主要适用于大量的文本资料分析。

通过对文本的关键词、主题、情感等进行提取和分析,可以揭示出文本的内在含义和特征。

内容分析法通常可以分为定性内容分析和定量内容分析两种方法,前者主要侧重于理解和解释,后者主要侧重于测量和比较。

五、主成分分析法主成分分析法主要用于多变量数据的降维和简化。

通过对多个变量进行综合分析,找出其中的主要因素和结构,以便更好地进行数据压缩、模型建立和预测分析。

主成分分析法可以帮助我们理清复杂数据之间的关系,并提取出最具代表性的因子和维度。

六、SWOT分析法SWOT分析法主要用于组织、企业或个人的战略规划和决策分析。

通过分析组织、企业或个人的优势、劣势、机会和威胁,可以帮助制定相应的发展战略和应对措施。

SWOT分析法的核心是明确内外部环境中的关键因素,并对其进行综合和评估。

材料分析技术

材料分析技术材料分析技术是一门涉及多种学科知识的综合性技术,它在材料科学、化学、物理等领域都有着广泛的应用。

通过对材料的成分、结构、性能等方面进行分析,可以帮助人们更好地理解材料的特性,从而指导材料的设计、制备和应用。

本文将介绍几种常见的材料分析技术,包括X射线衍射、扫描电子显微镜、质谱分析等。

X射线衍射是一种常用的材料分析技术,它通过研究材料对X射线的衍射图样来确定材料的晶体结构和晶体学性质。

这项技术可以帮助科研人员确定材料的晶体结构类型、晶格常数、晶面指数等重要参数,从而为材料的性能和应用提供重要的参考依据。

扫描电子显微镜(SEM)是一种观察和分析材料表面形貌和成分的重要手段。

它利用电子束与材料表面的相互作用来获取显微图像,并通过能谱分析技术来确定材料的成分。

SEM技术在材料科学、生命科学、纳米技术等领域都有着广泛的应用,可以帮助科研人员研究材料的微观形貌和成分分布。

质谱分析是一种通过对材料中的离子进行质量分析来确定材料成分和结构的技术。

它可以对材料中的各种元素和化合物进行快速、准确的分析,广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。

质谱分析技术的发展为材料研究和分析提供了强大的工具,为人们深入了解材料的组成和特性提供了重要手段。

除了以上介绍的几种常见的材料分析技术外,还有许多其他的分析方法,如透射电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等,它们各自具有独特的优势和适用范围。

随着科学技术的不断进步,材料分析技术也在不断发展和完善,为人们研究和应用各种材料提供了更加强大的工具和手段。

总之,材料分析技术在材料科学和工程领域具有重要的地位和作用,它为人们研究和应用各种材料提供了重要的手段和方法。

随着科学技术的不断进步,材料分析技术也在不断发展和完善,为人们更好地理解和利用材料提供了强大的支持。

希望本文介绍的几种常见的材料分析技术能够为读者提供一些参考和帮助,促进材料分析技术的研究和应用。

材料分析及整理

一、气孔问题原因:一种是因为空气中氧同熔融金属进行反应生成氧化铁,而各种结构钢总是含有一定的碳量,碳同氧化铁进行反应,生成的CO气体在焊缝金属结晶时来不及逸出便产生了气孔。

方法:在自保护药芯焊丝的药粉中需加入一定量的脱氧剂,这些脱氧元素和氧的亲台力比铁大,可优先被氧化。

阻止了熔融金属同氧结合而生成氧化铁,从而达到脱氧的目的。

这些脱氧剂主要有Al、T1和Si,Mg和Ca也是很好的脱氧剂,但Mg的沸点比较低从而降低了其脱氧效果,而Ca在空气中极易吸潮。

原因:空气中氮的侵入。

液态金属在高温时可溶解大量的氮,而在凝固时氮的溶解度突然下降,这时过饱和的氮以气泡的形式从熔池中向外逸出,当焊缝金属的结晶速度大于它的逸出速度时,就形成气孔。

方法:焊丝中需加^一定量的强氮化物形成元素,如Al,Ti等,生成稳定的氨化物来防止氨气孔的产生。

但焊缝中氮化物的数量超过一定极限,则会造成焊缝金属冲击韧度的下降,同时,过量的Al存在于焊缝金属中,还会引起晶粒粗大,严重影响焊缝会属的塑韧性。

为保证焊缝金属不出现气孔并具有合适的强度和望韧性,一般需同时采用两种途径来解决。

一种是通过焊丝中加入某些气化剂在焊接时分解和气化,释放出的气体形成保护屏障来隔离空气:另一种解决途径是通过加入适量的强氮化物形成元素和脱氧元素,来削弱和减少空气对熔融金属的有害作用,同时不至于严重影响焊缝余属的塑韧性。

去氢Ti、Ta、V、Nb、cr等元素增加氢的溶解度,因为这些元素能与氢结合生成低温稳定的化合物,有些不形成氢化物的元素如Al、Fe、Ni等可促进氢在这些金属中的溶解,也可提高氢的溶解度;C,Si,Al等元素降低氢的溶解度。

脱氧当熔池中含有对氧亲和力高的元素时(如Si,Al,Mn),它们与溶解的氧反应,降低氧的活度和含量,这些元素称为脱氧剂。

稀土和铝有极强的脱氧、脱氮和降低焊缝气孔敏感性的作用。

脱磷可作为脱硫剂的元素有Mn、Mg、Na、Ca及稀土元素。

整理资料与分析方法

整理资料与分析方法整理资料是一个有效管理和组织大量信息的过程。

以下是一些常用的整理资料方法:1. 分类整理:根据主题、类别或其他相关的属性将数据分组,并将其放入相应的文件夹、文件或文件夹中。

2. 标签和索引:为每个文件或文件夹添加标签或索引,以便可以快速找到需要的信息。

这可以通过在文件名中使用关键词、添加标签或使用专门的管理软件来实现。

3. 创建文件目录:建立一个详细的文件目录,记录所有文件和文件夹的位置和内容。

这可以帮助快速定位和检索所需的信息。

4. 数字化整理:将纸质文件或记录转换为电子格式,并使用电子文档管理系统进行管理。

这样可以节省空间并提高信息的可访问性和可搜索性。

5. 提取关键信息:从大量的数据中提取关键的信息,并进行整理和汇总。

这可以通过筛选、排序、整合和摘录数据的方法来实现。

6. 数据可视化:使用图表、图形和其他可视化工具将数据转化为可视化形式,以帮助更好地理解和分析数据。

这可以帮助发现数据之间的模式、趋势和关联性。

分析方法是为了对数据进行深入研究和理解而使用的一系列技术和过程。

以下是一些常用的分析方法:1. 描述统计分析:使用统计方法对数据进行总结和描述,包括计算平均值、中位数、标准差等。

2. 探索性数据分析:通过可视化和图表分析来探索数据中的模式和趋势,并提出新的问题和假设。

3. 预测分析:使用统计模型和算法来预测未来的趋势和结果。

这可以包括时间序列分析、回归分析等方法。

4. 统计推断:通过从样本中推断总体特征和参数,并使用假设检验确定这些推断是否显著。

5. 数据挖掘:使用机器学习和模式识别等技术从大规模数据集中发现隐藏的模式和关联。

6. 文本分析:使用自然语言处理和文本挖掘技术来分析和理解文本数据中的信息。

以上方法仅为一些常用的整理资料和分析方法,具体的方法选择需要根据具体情况和需求进行决定。

材料分析汇总表

材料分析汇总表1. 引言在材料科学领域,材料分析是一个关键的研究领域。

通过对不同材料的分析和表征,可以了解其结构、性质和性能,并为材料的设计和开发提供重要的依据。

本文档旨在汇总常见的材料分析技术和方法,并提供详细的说明和操作步骤。

2. 常见的材料分析技术2.1 光学显微镜光学显微镜是一种常用的材料分析工具,它可以通过对材料的表面和截面进行观察,获得样品的形貌和结构信息。

使用光学显微镜,我们可以确定样品的晶粒大小、形状、分布以及可能存在的缺陷。

操作步骤:1.将样品切取合适的大小,并进行必要的研磨和抛光处理。

2.将样品放置在显微镜台上,调整放大倍数和焦距,以获得清晰的图像。

3.使用显微镜观察样品,并记录所观察到的形貌和结构信息。

2.2 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种高分辨率的表征工具,它可以通过扫描样品表面上的电子束,获得样品的表面形貌和结构信息。

与光学显微镜相比,SEM具有更高的分辨率和放大倍数。

操作步骤:1.将样品切取合适的大小,并进行必要的研磨和抛光处理。

2.将样品安装在SEM的样品台上,并通过真空系统排除空气,以避免电子束与气体分子的相互作用。

3.启动SEM并调整加速电压和探针电流,以获得合适的图像对比度。

4.使用SEM观察样品,并记录图像和结构信息。

2.3 X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种重要的材料分析技术,它可以通过测量样品对入射X射线的衍射模式,来确定样品的晶体结构和晶体学性质。

X射线衍射可以用于材料的相组成分析、晶体结构分析以及晶体学参数的计算。

操作步骤:1.准备样品,并制备样品块或粉末。

2.将样品安装在X射线衍射仪的样品台上,并调整仪器参数,如入射角和接收角。

3.启动X射线衍射仪并进行扫描,记录衍射图谱。

4.分析衍射图谱,并根据衍射峰的位置、强度和形状,确定样品的晶体结构和晶体学性质。

2.4 电子能谱分析(ESCA)电子能谱分析是一种常用的表面分析技术,它可以通过测量材料表面的电子能谱,来确定样品的表面组成和化学状态。

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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( B ) 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( B )AKα;B. K β;C. Kγ;D. Lα。

3. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选( C )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 )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( C)A光电子;B. 二次荧光;C. 俄歇电子;D. (A+C)第二章一、选择题1.有一倒易矢量为*bag22,与它对应的正空间晶面是( C )。

+*c*=+*A. (210);B. (220);C. (221);D. (110);。

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()衍射线。

A. 三条; B .四条;C. 五条;D. 六条。

3.一束X射线照射到晶体上能否产生衍射取决于(A)。

A.是否满足布拉格条件;B.是否衍射强度I≠0;C.A+B;D.晶体形状。

4.面心立方晶体(111)晶面族的多重性因素是(B)。

A.4;B.8;C.6;D.12。

第三章二、选择题1.最常用的X射线衍射方法是( B )。

A. 劳厄法;B. 粉末多法;C. 周转晶体法;D. 德拜法。

2.2.德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是( C )。

A. 正装法;B. 反装法;C. 偏装法;D. A+B。

3.德拜法中对试样的要求除了无应力外,粉末粒度应为( C )。

A. <325目;B. >250目;C. 在250-325目之间;D. 任意大小。

4.测角仪中,探测器的转速与试样的转速关系是( B )。

A. 保持同步1﹕1 ;B. 2﹕1 ;C. 1﹕2 ;D. 1﹕0 。

5.衍射仪法中的试样形状是( B )。

A. 丝状粉末多晶;B. 块状粉末多晶;C. 块状单晶;D. 任意形状。

第四章三、选择题1.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( B )。

A. 外标法;B. 内标法;C. 直接比较法;D. K值法。

2. X射线物相定性分析时,若已知材料的物相可以查( A )进行核对。

A. Hanawalt索引;B. Fenk索引;C. Davey索引;D. A或B。

3.德拜法中精确测定点阵常数其系统误差来源于( D )。

A. 相机尺寸误差;B. 底片伸缩;C. 试样偏心;D. A+B+C。

4.材料的内应力分为三类,X射线衍射方法可以测定(D )。

A. 第一类应力(宏观应力);B. 第二类应力(微观应力);C. 第三类应力;D. A+B+C。

5.Sin2Ψ测量应力,通常取Ψ为( D )进行测量。

A. 确定的Ψ角;B. 0-45º之间任意四点;C. 0º、45º两点;D. 0º、15º、30º、45º四点。

第五章四、选择题1.若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm,那么这台电镜的有效放大倍数是()。

A. 1000;B. 10000;C. 40000;D.600000。

2. 可以消除的像差是( B )。

A. 球差;B. 像散;C. 色差;D. A+B。

3. 可以提高透射电子显微镜的衬度的光栏是( B )。

A. 第二聚光镜光栏;B. 物镜光栏;C. 选区光栏;D. 其它光栏。

4. 电子衍射成像时是将( A )。

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。

5.选区光栏在透射电子显微镜镜筒中的位置是( B )。

A. 物镜的物平面;B. 物镜的像平面C. 物镜的背焦面;D. 物镜的前焦面。

第八章五、选择题1. 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。

2. 在扫描电子显微镜中,下列二次电子像衬度最亮的区域是( B )。

A.和电子束垂直的表面;B. 和电子束成30º的表面;C. 和电子束成45º的表面;D. 和电子束成60º的表面。

3. 可以探测表面1nm层厚的样品成分信息的物理信号是( D )。

A. 背散射电子;B. 吸收电子;C. 特征X射线;D. 俄歇电子。

4. 扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是( B )。

A. 波谱仪;B. 能谱仪;C. 俄歇电子谱仪;D. 特征电子能量损失谱。

5. 波谱仪与能谱仪相比,能谱仪最大的优点是(A )。

A. 快速高效;B. 精度高;C. 没有机械传动部件;D. 价格便宜。

部分习题解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.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:(1)CuKa能激发CuKa荧光辐射;(能量相同)(2)CuKß能激发CuKa荧光辐射;(Kß>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”、“俄歇效应”?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。

如果一个L层电子来填充这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个空位,K电离就变成了L电离,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。

4.产生X射线需具备什么条件?答:实验证实:在高真空中,凡高速运动的电子碰到任何障碍物时,均能产生X射线,对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。

电子式X射线管中产生X射线的条件可归纳为:1,以某种方式得到一定量的自由电子;2,在高真空中,在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动;3,在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。

5.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。

6.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。

解:已知条件:U=50kv电子静止质量:m 0=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=1/2m 0v 02所以电子与靶碰撞时的速度为v 0=(2E/m 0)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/v(伏) =0.248Å 辐射出来的光子的最大动能为E 0=h ʋ0=hc/λ0=1.99×10-15J7. 特征X 射线与荧光X 射线的产生机理有何异同?某物质的K 系荧光X 射线波长是否等于它的K 系特征X 射线波长?答:特征X 射线与荧光X 射线都是由激发态原子中的高能级电子向低能级跃迁时,多余能量以X 射线的形式放出而形成的。

不同的是:高能电子轰击使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是特征X 射线;以 X 射线轰击,使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是荧光X 射线。

某物质的K 系特征X 射线与其K 系荧光X 射线具有相同波长。

8. 连续谱是怎样产生的?其短波限VeVhc 201024.1⨯==λ与某物质的吸收限kkk V eVhc 21024.1⨯==λ有何不同(V 和V K 以kv 为单位)?答 当ⅹ射线管两极间加高压时,大量电子在高压电场的作用下,以极高的速度向阳极轰击,由于阳极的阻碍作用,电子将产生极大的负加速度。

根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。

由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续ⅹ射线谱。

在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这个光量子便具有最高能量和最短的波长,即短波限。

连续谱短波限只与管压有关,当固定管压,增加管电流或改变靶时短波限不变。

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