获得晶体衍射花样的三种基本方法
材料现代分析方法试题2(参考答案)
材料现代分析方法试题4（参考答案）一、基本概念题（共10题，每题5分）1．实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波片答：实验中选择X射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射，应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6（尤其是2）的材料作靶材的X射线管。
选择滤波片的原则是X射线分析中，在X射线管与样品之间一个滤波片，以滤掉Kβ线。
滤波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。
以分析以铁为主的样品，应该选用Co或Fe靶的X射线管，同时选用Fe和Mn 为滤波片。
2．试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途？答：获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。
劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向；旋转晶体法主要用于研究晶体结构；粉末法主要用于物相分析。
3．原子散射因数的物理意义是什么？某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系？答：原子散射因数f 是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅。
也称原子散射波振幅。
它表示一个原子在某一方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。
它反映了原子将X射线向某一个方向散射时的散射效率。
原子散射因数与其原子序数有何关系，Z越大，f 越大。
因此，重原子对X射线散射的能力比轻原子要强。
4．用单色X射线照射圆柱多晶体试样，其衍射线在空间将形成什么图案？为摄取德拜图相，应当采用什么样的底片去记录？答：用单色X射线照射圆柱多晶体试样，其衍射线在空间将形成一组锥心角不等的圆锥组成的图案；为摄取德拜图相，应当采用带状的照相底片去记录。
5．什么是缺陷不可见判据? 如何用不可见判据来确定位错的布氏矢量? 答：缺陷不可见判据是指：0=⋅R g。
确定位错的布氏矢量可按如下步骤：找到两个操作发射g1和g2，其成像时位错均不可见，则必有g1·b ＝0，g2·b ＝0。
材料分析方法题目(完整版)
.要观察钢中基体和析出相地组织形态，同时要分析其晶体结构和共格界面地位向关系，如何制备样品?以怎样地电镜操作方式和步骤来进行具体分析?资料个人收集整理，勿做商业用途
.动力学理论和运动学有什么区别?为什么说运动学理论是动力学在一定条件下地特例?
．洛伦兹因数是表示什么对衍射强度地影响？其表达式是综合了哪几方面考虑而得出地？
．试述衍射强度公式中各参数地含义？
．衍射线在空间地方位取决于什么？而衍射线地强度又取决于什么？
习题四
.试述射线粉末衍射仪由哪几部分组成，它们各自有哪些作用？
．测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射地晶面，与试样地自由表面是何种几何关系？资料个人收集整理，勿做商业用途
．试比较外标法、内标法、值法、直接比较法和全谱拟合法五种定量分析方法地优缺点？
．精确测定点阵参数校正或消除误差常用地有哪三种方法？
．试总结衍射花样地背底来源，并提出一些防止和减少背底地措施.
习题六
．在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力？它地衍射谱有什么特点？
．宏观应力对射线衍射花样地影响是什么？衍射仪法测定宏观应力地方法有哪些？
第八章
.透射电镜主要由哪几大系统构成？各系统之间关系如何？
.照明系统地作用是什么？它应满足什么要求？
.成像系统地主要构成及其特点是什么？
.分别说明成像操作和衍射操作地方法，并画出光路图
.样品台地结构与功能如何？它应满足那些要求？
第九章
.分析电子衍射与射线有何异同？
.倒易点阵与正点正间关系如何？倒易点阵与晶体地电子衍射斑点之间有何对应关系？
一、解释名词
单晶多晶非晶衍射花样特征及形成原理
单晶多晶非晶衍射花样特征及形成原理单晶、多晶和非晶是材料的晶体结构状态，它们的衍射花样特征和形成原理各不相同。
本文将分别介绍这三种晶体结构的特征和形成原理。
一、单晶的衍射花样特征及形成原理单晶是指材料中晶粒的结构呈现出完全一致的现象。
在衍射实验中，单晶的特征是产生清晰而有序的衍射花样。
这是因为单晶的晶格结构完全一致，光线在晶格中的传播路径也是一致的，所以在经过衍射现象后，可以得到清晰的衍射花样。
单晶的形成原理与晶体的生长过程有关。
在固态材料中，单晶的形成需要满足两个条件：一是原料中晶粒的尺寸足够大，使得晶粒可以长成完整的晶体；二是晶体的生长过程中需要保持稳定的温度和压力条件，以便晶体按照其晶格结构有序生长。
二、多晶的衍射花样特征及形成原理多晶是指材料中存在多个晶粒，并且这些晶粒的晶格结构不完全一致的现象。
在衍射实验中，多晶的特征是产生多个衍射斑点，这些斑点分布在不同的方向上，且强度不一致。
这是因为多晶的晶格结构存在着不同的取向，光线在不同晶粒中的传播路径不同，所以在经过衍射现象后，会产生多个衍射斑点。
多晶的形成原理与晶体生长过程中的晶粒取向有关。
在晶体生长过程中，如果晶粒的取向不一致，那么在晶体形成后就会形成多晶结构。
多晶的形成也可能是由于晶体生长过程中的外界因素（如温度、压力等）的变化导致晶体的取向发生变化。
三、非晶的衍射花样特征及形成原理非晶是指材料中晶粒的结构呈现出无序状态的现象。
在衍射实验中，非晶的特征是没有明显的衍射花样，而是产生了连续的散射，形成弥散环状的衍射图样。
这是因为非晶的晶格结构是无序的，光线在晶格中的传播路径也是无序的，所以在经过衍射现象后，得到的是连续的散射。
非晶的形成原理与材料的结构特点有关。
非晶材料的晶格结构是无序的，其中的原子或分子排列没有规律性。
这可能是由于材料的制备过程中，原料中的晶粒没有完全长成完整的晶体，或者是由于晶体生长过程中的外界因素干扰导致晶格结构无序。
材料分析与测试方法试题与答案
----------------------- 页面1-----------------------材料现代分析方法试题1材料学院材料科学与工程专业年级班级材料现代分析方法课程200 —200 学年第学期（）卷期末考试题（120 分钟）考生姓名学号考试时间题号得分分数主考教师：阅卷教师：一、基本概念题（共10题，每题5分）1．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？2．下列哪些晶面属于[ 11]晶带？（1）、（1）、（231）、（211）、（101）、（01）、（1 3），（0），（1 2），（1 2），（0 1），（212），为什么？3．多重性因子的物理意义是什么？某立方晶系晶体，其{100}的多重性因子是多少？如该晶体转变为四方晶系，这个晶面族的多重性因子会发生什么变化？为什么？4．在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力？它们的衍射谱有什么特点？5．透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?6．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?7．什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?8．倒易点阵与正点阵之间关系如何? 画出fcc 和bcc 晶体的倒易点阵，并标* * *出基本矢量a , b , c 。
9 红外测试样品需尽可能把游离水驱除干净。
含游离水样品的红外谱图中在哪两个波数．范围会出现吸收峰?10 一种化合物含有两个基团与各含一个基团的两种化合物的混合物，其红外谱图有大．的差别吗？为什么？一种化合物含有两个基团与各含一个基团的两种化合物的混合物，其红外谱图有大的差别吗？为什么？二、综合及分析题（共5题，每题10分）1．决定X 射线强度的关系式是----------------------- 页面2-----------------------，试说明式中各参数的物理意义?2．比较物相定量分析的外标法、内标法、K 值法、直接比较法和全谱拟合法的优缺点？3．请导出电子衍射的基本公式，解释其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系? 解释为何对称入射(B//[uvw])时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?4．单晶电子衍射花样的标定有哪几种方法？图1 是某低碳钢基体铁素体相的电子衍射花样，请以尝试—校核法为例，说明进行该电子衍射花样标定的过程与步骤。
获取衍射花样的三种基本方法及其用途
获取衍射花样的三种基本方法及其用途随着科学技术的不断发展，人们对光学现象的研究也在日益深入。
衍射是一种光学现象，指光线通过物体后弯曲、发散并形成花样，是物体与光之间的相互影响。
获取衍射花样对于探究光学成像原理、研究材料结构、制造高清晰光学器件等方面都具有重要的意义。
本文将介绍获取衍射花样的三种基本方法及其用途。
一、单缝衍射法单缝衍射法是最基本的衍射形式，通过将光线通过宽度较窄的缝隙中，光线透过缝隙后，会出现弯曲的光线，形成一条条亮条纹。
（或暗条纹）通过对不同宽度和材质的单缝进行实验，可以研究光线的粒子性质和波动性质。
它的用途非常广泛，例如用于创建光学显微镜、感光原片，以及红外光谱仪的光源等。
二、光栅衍射法光栅衍射法是一种基于栅格结构的光学现象，其结构是一定长度的线上等距离排列着多个切向的刻痕，形成了一定的周期性结构，可以形成长城般的光学花样。
通过光栅衍射法可以研究光的波动性质和分光镜的分辨率等。
此外，光栅衍射法还可以应用于读取光盘信息、生物光学测量和压力传感器等领域。
三、菲涅耳衍射法菲涅耳衍射法是一种基于菲涅耳衍射定理的光学现象，通过圆管或方管等装置，使光线在管中形成一定角度交织后扩散，形成复杂的光学花样。
这种衍射现象在现代天文物理研究常常被用来研究星云、星系等物体的边缘结构，可以解析半径尺度为1弧秒的天体，具有重要的科学意义。
总之，获取衍射花样是一项十分重要的科研工作，其基本方法包括单缝衍射法、光栅衍射法和菲涅耳衍射法。
它们的应用范围广泛，从光学器件制造到天文学研究，都发挥了积极作用。
期望本文能对读者了解衍射现象的本质以及其重要意义有所帮助。
part.1__材料物理与化学复试---X射线复习题
材料物理与化学——X射线复习题（part.1）1.同一物相X射线衍射谱中，衍射线条的相对强度一般不同，简述原因。
答：由公式I c=CI p|G|2可知：衍射线相对强度是G的函数，又由于干涉函数G与晶面的晶面指数（hkl）有关，因此，不同晶面所对应的衍射线条相对强度也不同。
2.简述使用粉末多晶X射线衍射仪测量单晶样品时得到的衍射谱特征，解释原因。
答：粉末多晶衍射仪测量在工作时，为了使计数器永远处于试样表面的衍射方向，必须让试样表面与入射线呈θ角，且计数器必须正好处于2θ的方位。
所以，粉末多晶体衍射仪所探测的始终是与试样表面平行的那些衍射面。
因此，使用粉末多晶衍射仪测量单晶时只有与试样表面平行的晶面才能发生衍射，在衍射谱上则表现为尖锐的单峰。
3.论述立方点阵衍射图谱（德拜相）的指标化原理及过程以及点阵类型与点阵参数的确定。
答：由立方晶系晶面间距公式d2=a2/(h2+k2+l2)和布拉格方程可得：sin2θ/N=λ2/4a2，其中N=h2+k2+l2，于是有sin2θ1：sin2θ2…：sin2θm=N1：N2…：N m；因此，测出试样每个衍射峰的sin2θm后，就可算出它们之间的比值，并与立方晶系的系统消光相比较，便能确定衍射峰的指标、点阵类型和晶胞参数。
测定过程如下：①在衍射仪上测出各衍射峰的θ值；②计算各个sin2θm；③求出各个sin2θm与sin2θ1之比值，并化为整数；④根据立方晶系系统消光规律得到N m和（hkl）。
4.使用Ka1-X射线测量粉末多晶衍射谱，为了获得更多的衍射线应选择什么样的阳极靶？解释原因。
答：晶体发生衍射满足布拉格公式2dsinθ=λ；其中sinθ＜1；因此要发生衍射，必须要满足晶面间距：d＞λ/2；为了获得更多的衍射线，可以使用Ka1较短的X射线作为入射线。
5.从衍射原理出发并应用厄瓦尔德球图论述获得晶体X射线衍射花样的三种方法。
答：单晶衍射法有劳厄法和周转晶体法。
晶体衍射实验的基本方法
晶体衍射实验的基本方法晶体衍射实验的基本方法包括以下三种：1.劳厄法劳厄法是用波长可连续变化的X 射线，射击入固定的单晶体而产生衍射的一种方法。
装置如图2 所示。
由于X 光管中加速电压的限制，所用的X 射线有一最小波长限λ min；同样，由于X 光管窗玻璃的吸收作用，X光波长也有一最大长波限λ max.有效的连续X 射线谱在λ min与λmax之间的变化，对应于λ min的反射球半径最大，而对应于λ max 的反射球半径最小。
于是对应于λ min与λ max之间的任一波长的反射球半径介于这两个反射球半径之间，所有反射球的球心都在入射线方向上，如图1 所示。
图1 劳厄法的反射球由上面的讨论可知，X 射线的入射波矢k0 与反射波矢k 的矢量关系为 .由于，则反射波矢k的末端落在了以为半径的反射球上，若k0 的末端取为倒格点，如图1 所示，则波矢k 的末端也必定是倒格点。
这说明，当X 光波长和入射方向一定时，由球心到球面上的倒格点连线方向，都是X 光衍射极大方向，或称光的反射方向。
对应于半径为2π/λmax和2π/λ min的两个球之间任一倒格点与k0末端连线的中垂面在入射方向上的直径上的交点，与该倒格点的连线，即是衍射极大方向。
由晶体出射的衍射线束在底片上形成的一系列斑点，称为劳斑点。
所有的劳厄斑点构成晶体的X 射线衍射图样。
可见劳厄斑点与倒格点一一对应，劳厄斑点的分布可以反映出倒格点的分布信息。
倒格矢是晶体相应晶面的法线方向，晶格的对称性与倒格子的对称性相对应。
当X 光入射方向与晶体的某对称轴平行时，劳厄斑点的对称性即反映出晶格的对称性。
因此，劳厄法不便于研究晶体的晶格常数，而特别适用于确定晶体的对称性。
2.旋转单晶法医学教谕网整理旋转单晶法的特点是X 射线波长不变，使晶体转动，从而倒格子也转动。
由于λ 不变，所以只有一个反射球，且固定不动。
但样品单晶在转动，这样其倒格子将相对的反射球转动，于是就有倒格点不断转到反射球上，从而发生布喇格反射。
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。
xrd-sem等材料分析方法试题库
xrd-sem等材料分析⽅法试题库材料现代分析⽅法试题库⼀、填空1、第⼀个发现X射线的科学家是，第⼀个进⾏X射线衍射实验的科学家是。
2、X射线的本质是，其波长为。
3、X射线本质上是⼀种______________，它既具有_____________性，⼜具有____________性，X射线衍射分析是利⽤了它的__ ____________。
4、特征X射线的波长与和⽆关。
⽽与有关。
5、X射线⼀⽅⾯具有波动性，表现为具有⼀定的，另⼀⽅⾯⼜具有粒⼦性，体现为具有⼀定的，⼆者之间的关系为。
6、莫塞来定律反映了材料产⽣的与其的关系。
7、从X射线管射出的X射线谱通常包括和。
8、当⾼速的电⼦束轰击⾦属靶会产⽣两类X射线，它们是_____________和_____________，其中在X射线粉末衍射中采⽤的是____ _______ 。
9、特征X射线是由元素原⼦中___________引起的，因此各元素都有特定的___________和___________电压，特征谱与原⼦序数之间服从_____ ______定律。
10、同⼀元素的⼊Kα1、⼊Kα2、⼊Kβ的相对⼤⼩依次为___________；能量从⼩到⼤的顺序是_______________。
(注：⽤不等式标出)11、X射线通过物质时，部分X射线将改变它们前进的⽅向，即发⽣散射现象。
X射线的散射包括两种：和。
12、hu+kv+lw=0关系式称为______________ ,若晶⾯(hkl)和晶向[uvw]满⾜该关系式，表明__________________________________ 。
15、倒易点阵是由晶体点阵按照式中，为倒易点阵基⽮，为正点阵基⽮的对应关系建⽴的空间点阵。
在这个倒易点阵中，倒易⽮量的坐标表达式为，其基本性质为。
14、X射线在晶体中产⽣衍射时，其衍射⽅向与晶体结构、⼊射线波长和⼊射线⽅位间的关系可⽤_ _____ ______、_______________、________________和____________________四种⽅法来表达。
材料现代分析方法试题3(参考答案)
材料现代分析方法试题6（参考答案）一、基本概念题（共10题，每题5分）1．试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途？答：获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。
劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向；旋转晶体法主要用于研究晶体结构；粉末法主要用于物相分析。
2．试述布拉格公式2dHKLsin θ=λ中各参数的含义，以及该公式有哪些应用？ 答：d HKL 表示HKL 晶面的面网间距，θ角表示掠过角或布拉格角，即入射X 射线或衍射线与面网间的夹角，λ表示入射X 射线的波长。
该公式有二个方面用途：（1）已知晶体的d 值。
通过测量θ，求特征X 射线的λ，并通过λ判断产生特征X 射线的元素。
这主要应用于X 射线荧光光谱仪和电子探针中。
（2）已知入射X 射线的波长， 通过测量θ，求晶面间距。
并通过晶面间距，测定晶体结构或进行物相分析。
3．试述罗伦兹三种几何因子各表示什么？答：洛伦兹因数第一种几何因子是表示样品中参与衍射的晶粒大小对衍射强度的影响。
，第二种几何因子是表示样品中参与衍射的晶粒的数目对衍射强度的影响，第三种几何因子是表示样品中衍射线位置对衍射强度的影响。
4．在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力？它们的衍射谱有什么特点？ 答：在一块冷轧钢板中可能存在三种内应力，它们是：第一类内应力是在物体较大范围内或许多晶粒范围内存在并保持平衡的应力。
称之为宏观应力。
它能使衍射线产生位移。
第二类应力是在一个或少数晶粒范围内存在并保持平衡的内应力。
它一般能使衍射峰宽化。
第三类应力是在若干原子范围存在并保持平衡的内应力。
它能使衍射线减弱。
5．设[uvw]是(hkl)的法线，用正、倒空间的变换矩阵写出它们之间的指数互换关系。
答：[uvw]＝〔G 〕[u ＊v ＊w ＊]其中[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=333231232221131211A A A A A A A A A G ，()()⎩⎨⎧=≠=⋅j i j i a a j i 10* 6．给出简单立方、面心立方、体心立方以及密排六方晶体结构电子衍射发生消光的晶面指数规律。
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获得晶体衍射花样的三种基本方法
晶体衍射是一种重要的物理现象，它可以帮助我们了解物质的结构
和性质。
在科学研究和工业生产中，晶体衍射技术被广泛应用。
那么，如何获得晶体衍射花样呢？下面将介绍三种基本方法。
一、X射线衍射法
X射线衍射法是一种常用的晶体衍射方法。
它利用X射线穿过晶体时
的衍射现象，来确定晶体的结构和性质。
在实验中，首先需要制备晶
体样品，并将其放置在X射线衍射仪中。
然后，通过调整X射线的入
射角度和检测器的位置，可以获得晶体的衍射花样。
最后，通过对衍
射花样的分析，可以确定晶体的结构和性质。
二、电子衍射法
电子衍射法是一种利用电子束穿过晶体时的衍射现象来确定晶体结构
和性质的方法。
与X射线衍射法相比，电子衍射法具有更高的分辨率
和更广泛的适用范围。
在实验中，需要使用电子显微镜来观察晶体的
衍射花样。
通过调整电子束的入射角度和晶体的取向，可以获得不同
的衍射花样。
最后，通过对衍射花样的分析，可以确定晶体的结构和
性质。
三、中子衍射法
中子衍射法是一种利用中子束穿过晶体时的衍射现象来确定晶体结构和性质的方法。
与X射线衍射法和电子衍射法相比，中子衍射法具有更高的灵敏度和更广泛的适用范围。
在实验中，需要使用中子源和中子衍射仪来观察晶体的衍射花样。
通过调整中子束的入射角度和晶体的取向，可以获得不同的衍射花样。
最后，通过对衍射花样的分析，可以确定晶体的结构和性质。
总之，获得晶体衍射花样的三种基本方法分别是X射线衍射法、电子衍射法和中子衍射法。
它们各自具有优点和缺点，应根据实际需要选择合适的方法。
在实验中，需要注意样品的制备和处理，以及仪器的操作和维护。
只有掌握了正确的方法和技巧，才能获得准确可靠的晶体衍射数据，为科学研究和工业生产提供有力支持。