材料现代测试分析技术
材料现代分析测试方法-rietveld
材料A的Rietveld分析
通过Rietveld分析确定了材料 A的晶格参数和晶体结构。对定量 分析，确定了多相材料的不 同相的含量。
应力分析中的Rietveld 分析
利用Rietveld分析和细致的晶 格参数测定，研究了材料内 部应力分布的变化。
材料现代分析测试方法rietveld
欢迎来到本次演讲，我们将介绍材料现代分析测试方法中的一种重要技术— —Rietveld分析。让我们一起探索这个引人入胜的领域。
什么是Rietveld分析
Rietveld分析是一种用于材料结构精确测定和相对定量分析的X射线衍射技术。它通过模拟实验光 谱与理论衍射谱之间的匹配，获得材料中的晶格参数、晶体结构和物相信息。
高分子材料
用于聚合物晶体结构、配位化合物和疏水 材料的分析。
Rietveld分析的优势和局限性
优势
• 高精度的结构测定 • 广泛适用于不同材料和结构类型 • 非破坏性分析
局限性
• 对样品质量和衍射数据的要求较高 • 无法解析非晶态或非结晶态样品 • 需要对实验结果进行仔细解释
Rietveld分析的实例和案例研究
总结和展望
Rietveld分析作为一种先进的材料现代分析测试方法，在材料科学和许多其他领域具有广泛应用前 景。希望本次演讲能为大家提供了对Rietveld分析的全面了解和启发。
3 模型优化
4 结构分析
通过最小二乘法将实验和计算的衍射谱 拟合。
从拟合结果中提取材料的晶格参数和晶 体结构信息。
Rietveld分析的应用领域
材料科学
用于研究材料的晶体结构、相变以及材料 表征。
地球科学
用于研究岩石、矿石和地质样品的晶体结 构和相组成。
药物化学
现代材料测试技术测试方法1精选全文
4.1差热分析
4.1.1差热分析的基本原理
2、差热分析的基本理论
ΔH=KS
差热曲线的峰谷面积S和 反应热效应△H成正比， 反应热效应越大，峰谷 面积越大。
具有相同热效应的反应， 传热系数K越小，峰谷面 积越大，灵敏度越高。
4.1差热分析
4.1.2差热分析曲线
1、DTA曲线的特征 DTA曲线是将试样和参比物置于
2、DTA曲线的温度测定及标定：外推法（反应起点、转变点、 终点） 外延起始温度——表示反应的起始温度
3、DTA曲线的影响因素 差热分析是一种热动态技术，在测试过程中体系的温度不断变 化，引起物质热性能变化。因此，许多因素都可影响DTA曲 线的基线、峰形和温度。归纳起来，影响DTA曲线的主要因 素有下列几方面：
用相同质量的试样和升温速度对不同粒度的胆矾进 行研究(如图)。说明颗粒大小影响反应产物的扩散 速度，过大的颗粒和过小的颗粒都可能导致反应温 度改变，相邻峰谷合并，分辨率下降。
4.1差热分析
4.1.2差热分析曲线
试样用量的多少与颗粒大 小对DTA曲线有着类似的 影响，试样用量多，放热 效应大，峰顶温度滞后， 容易掩盖邻近小峰谷，特 别是对在反应过程中有气 体放出的热分解反应。
(1)仪器方面的因素：包括加热炉的形状和尺寸，坩埚材料及大 小，热电偶的位置等。
(2)试样因素：包括试样的热容量、热导率和试样的纯度、结晶 度或离子取代以及试样的颗粒度、用量及装填密度等。
(3)实验条件：包括加热速度、气氛、压力和量程、纸速等。
4.1差热分析
4.1.2差热分析曲线
(1)热容和热导率的变化： 试样的热容和热导率的变化会引起 差热曲线的基线变化，一台性能良 好的差热仪的基线应是一条水平直 线，但试样差热曲线的基线在反应 的前后往往不会停留在同一水平上， 这是由于试样在反应前后热容或热 导率变化的缘故。
材料现代分析与测试技术-各种原理及应用
XRD ：1.X 射线产生机理：（1）连续X 射线的产生：任何高速运动的带电粒子突然减速时，都会产生电磁辐射。
①在X 射线管中，从阴极发出的带负电荷的电子在高电压的作用下以极大的速度向阳极运动，当撞到阳极突然减速，其大部分动能变为热能都损耗掉了，而一部分动能以电磁辐射—X 射线的形式放射出来。
②由于撞到阳极上的电子极多，碰撞的时间、次数及其他条件各不相同，导致产生的X 射线具有不同波长，即构成连续X 射线谱。
（2）特征X 射线：根本原因是原子内层电子的跃迁。
①阴极发出的热电子在高电压作用下高速撞击阳极；②若管电压超过某一临界值V k ，电子的动能（eV k ）就大到足以将阳极物质原子中的K 层电子撞击出来，于是在K 层形成一个空位，这一过程称为激发。
V k 称为K 系激发电压。
③按照能量最低原理，电子具有尽量往低能级跑的趋势。
当K 层出现空位后，L 、M 、N……外层电子就会跃入此空位，同时将它们多余的能量以X 射线光子的形式释放出来。
④K 系：L, M, N, ...─→K ，产生K α、K β、 K r ... 标识X 射线L 系：M, N, O,...─→L ，产生L α、L β... 标识X 射线 特征X 射线谱 M 系: N, O, ....─→M ，产生M α... 标识X 射线 特征谱Moseley 定律 2)(1αλ-•=Z a Z:原子序数，a 、α：常数2.X 射线与物质相互作用的三个效应（1）光电效应•当 X 射线的波长足够短时，X 射线光子的能量就足够大，以至能把原子中处于某一能级上的电子打出来，•X 射线光子本身被吸收，它的能量传给该电子，使之成为具有一定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态。
（2）荧光效应①外层电子填补空位将多余能量ΔE 辐射次级特征X 射线，由X 射线激发出的X 射线称为荧光X 射线。
②衍射工作中，荧光X 射线增加衍射花样背影，是有害因素③荧光X 射线的波长只取决于物质中原子的种类(由Moseley 定律决定)，利用荧光X 射线的波长和强度，可确定物质元素的组分及含量，这是X 射线荧光分析的基本原理。
材料现代分析测试方法
材料现代分析测试方法材料的现代分析测试方法是为了研究材料的组成、结构、性质以及相应的测试手段。
通过分析测试方法，我们可以深入了解材料的特点，进而为材料的研发、优化和应用提供有效的数据支持。
下面将介绍几种常用的材料现代分析测试方法。
一、质谱分析法质谱分析法是一种通过测量样品中不同质荷比（m/z）的离子的相对丰度来确定样品组成和结构的分析方法。
质谱分析法适用于分析有机物和无机物。
其优点是能快速分析出物质组成，提供准确的质量数据，对于结构复杂的样品仍能有效分析。
二、核磁共振（NMR）谱学核磁共振谱学是一种通过测量样品中核自旋与磁场相互作用的现象来分析样品结构和组成的方法。
不同核的共振频率和强度可以提供关于样品分子结构和组成的信息。
核磁共振谱学适用于有机物和无机物的分析。
由于从核磁共振谱图中可以获得丰富的结构信息，所以核磁共振谱学被广泛应用于有机化学、药物研发和材料科学等领域。
三、红外光谱学红外光谱学是一种通过测量样品对不同波长的红外辐射的吸收情况来分析样品结构和组成的方法。
不同官能团在红外区域会有特定的吸收峰位，因此红外光谱能提供有关样品中化学键和官能团的信息。
红外光谱学适用于有机物和无机物的分析。
它具有非破坏性、快速、易于操作等特点，在化学、生物和材料科学领域得到了广泛应用。
四、X射线衍射（XRD）X射线衍射是一种通过测量样品对入射X射线的衍射现象来研究样品结构和晶体结构的方法。
不同物质的晶格结构具有不同的衍射图样，通过分析衍射图样可以获得样品的晶体结构信息。
X射线衍射适用于分析有晶体结构的材料，如金属、陶瓷、单晶等。
它能提供关于晶体结构、晶粒尺寸和应力等信息，被广泛应用于材料科学、地质学和能源领域。
五、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）扫描电子显微镜和透射电子显微镜是一种通过聚焦电子束对材料进行观察和分析的方法。
扫描电子显微镜主要用于获得材料的表面形貌、颗粒分布和成分分析。
透射电子显微镜则能提供材料的内部结构和界面微观结构的信息。
材料现代分析测试技术(安徽理工大学版)知到章节答案智慧树2023年
材料现代分析测试技术（安徽理工大学版）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.K值法属于内标法参考答案:对2.K值法，不适合于n≥2的混合样品的定量分析参考答案:错3.K值法，需要在试样中加入标准相来进行分析。
参考答案:对第二章测试1.在某元素的K系辐射中，Kα2的波长比Kα1的波长长。
（）参考答案:对2.X射线具有波长，显示了其粒子性。
（）参考答案:错3.定性分析XRD谱图常用的软件是（）参考答案:Jade4.满足布拉格方程是得到XRD衍射峰的（）。
参考答案:必要条件5.关于K值法，下列说法正确的是（）。
参考答案:适合于n≥2的混合样品的定量分析;K值法属于内标法;需要在试样中加入标准相来进行分析6.XRD主要实验参数包括（）。
参考答案:扫描范围;狭缝宽度;扫描速度第三章测试1.透射电镜的分辨本领主要取决于照明束的波长，此外还收到像差的限制。
（）参考答案:对2.蚀刻就是人为的在复型表面制造一层密度比较大的元素膜厚度差，以改善复型图形的衬度。
（）参考答案:错3.SEM的放大倍数的表达式是（）参考答案:荧光屏上图像的边长与电子束在样品上的扫描振幅之比4.波谱仪和能谱仪中检测的物理信号是（）。
参考答案:特征X射线5.关于TEM衍射花样分析，下列说法正确的是（）。
参考答案:分析衍射花样，可以与标准花样对照;衍射花样遵循晶体消光规律;衍射花样满足布拉格方程6.SEM的成像物理信号中，（）可以得到原子序数衬度。
参考答案:背散射电子;吸收电子第四章测试1.DTA是在程序控制温度下，样品的热能对温度变化的方法。
（）参考答案:错2.DSC与DTA不同，DSC既可以用于定性分析，又可以用于定量分析。
（）参考答案:对3.差示扫描量热法按照测量方式不同分为（）两种。
参考答案:功率补偿型;热流型4.DTA谱线中，试样吸热效应时（）。
参考答案:ΔT＜05.热重分析其特点是定量性强，能准确的测量物质（）。
参考答案:质量变化6.对于熟知的热塑性丁苯橡胶（SBS）和丁苯橡胶（SBR）说法正确的是。
现代材料分析测试技术材料分析测试技术
（1-7）
如果电子速度较低，其质量和静止质量相近，即m≈m0.如果加速电压很高，使电子速度极高，则必须经过相对论校正，此时：
式中 c——光速
表1-长在390-760nm之间，从计算出的电子波波长可以看出，在常用的100-200kV加速电压下，电子波的波长要比可见光小5个数量级。
01
1.1 引言
光学显微镜的分辨率
由于光波的波动性，使得由透镜各部分折射到像平面上的像点及其周围区域的光波发生相互干涉作用，产生衍射效应。一个理想的物点，经过透镜成像时，由于衍射效应，在像平面上形成的不再是一个像点，而是一个具有一定尺寸的中央亮斑和周围明暗相间的圆环所构成的Airy斑。如图1-1所示。 测量结果表明Airy斑的强度大约84%集中在中心亮斑上，其余分布在周围的亮环上。由于周围亮环的强度比较低，一般肉眼不易分辨，只能看到中心亮斑。因此通常以Airy斑的第一暗环的半径来衡量其大小。根据衍射理论推导，点光源通过透镜产生的Airy斑半径R0的表达式为：
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。
式中 Cs表示球差系数。
No Fringe Un-corrected Corrected Si (111)Σ3 grain boundary TEM Cs Corrector
β-Si3Ｎ4
2nm
2200FS + STEM Cs corrector
电子波波长
根据德布罗意（de Broglie）的观点，运动的电子除了具有粒子性外，还具有波动性。这一点上和可见光相似。电子波的波长取决于电子运动的速度和质量，即 （1-4） 式中，h为普郎克常数：h=6.626×10-34J.s；m为电子质量；v为电子运动速度，它和加速电压U之间存在如下关系： 即 （1-5） 式中e为电子所带电荷，e=1.6×10-19C。 将（1-5）式和（1-4）式整理得： （1-6）
现代材料测试技术
测试标准的统一和规范
目前，材料测试领域存在多种不同的测试标准和规范，这给测试结果的可比性和互操作性带来了挑战。为推动测试标 准的统一和规范，需要加强国际合作和交流，共同制定国际通用的测试标准和规范。
应用
广泛应用于生物学、医学、 材料科学等领域，用于观 察细胞、组织、材料等微 观结构。
优缺点
具有高分辨率、操作简便 等优点，但对样品制备要 求高，且对非金属材料成 像效果较差。
激光共聚焦显微镜技术
原理
利用激光作为光源，通过共聚焦 技术实现三维成像，可获得样品
的表面形貌和内部结构信息。应用适用于生物医学、材料科学等领 域，用于研究细胞、组织、材料
对操作环境要求较高。
04
电子显微分析技术
透射电子显微镜技术
原理
利用高能电子束穿透样品，通过电磁透镜成像，观察样品的内部 结构。
应用
用于研究材料的微观形貌、晶体结构、化学成分及相变等。
特点
具有高分辨率、高放大倍数和广泛的应用范围。
扫描电子显微镜技术
1 2
原理
利用聚焦电子束在样品表面扫描，通过检测样品 发射的次级电子等信号成像，观察样品表面形貌。
能测试。
非破坏性测试
在不破坏材料的情况下，利用物理、 化学等方法对材料进行测试。例如， X射线衍射、超声波检测、电子显 微镜观察等。
在线测试
在材料加工、使用过程中进行实时 测试，以监控材料性能和质量。例 如，自动化生产线上的无损检测、 实时监测等。
材料测试技术的原理和特点
原理
期末考试：现代材料测试分析方法及答案
期末考试：材料现代测试分析法及答案一、考试说明本次期末考试主要考察学生对材料现代测试分析法的理解和掌握程度。
考试内容涵盖各种现代测试分析方法的基本原理、测试步骤、数据处理及结果分析等方面。
二、考试内容1. X射线衍射分析法（XRD）基本原理： XRD是一种利用X射线在晶体中的衍射效应来分析晶体结构的方法。
测试步骤：样品准备、X射线发生与检测、数据收集与处理。
答案： XRD主要用于分析材料的晶体结构、相组成、晶粒大小等。
2. 扫描电子显微镜（SEM）基本原理： SEM利用电子束扫描样品表面，通过探测器收集信号，从而获得样品的形貌和成分信息。
测试步骤：样品制备、电子束聚焦与扫描、信号采集与处理。
答案： SEM适用于观察材料的微观形貌、表面成分和晶体结构等。
3. 透射电子显微镜（TEM）基本原理： TEM利用电子束透过样品，通过电磁透镜聚焦和放大，观察样品内部的微观结构。
测试步骤：样品制备、电子束聚焦与传输、图像采集与处理。
答案：TEM适用于研究材料内部的晶体结构、界面、缺陷等。
4. 能谱分析法（EDS）基本原理： EDS利用高能电子束激发样品，产生二次电子、特征X射线等，通过能量色散分析这些信号，获取样品成分信息。
测试步骤：样品制备、电子束激发、信号检测与分析。
答案： EDS用于分析材料的元素组成和化学成分。
5. 原子力显微镜（AFM）基本原理： AFM利用原子力探针扫描样品表面，通过检测探针与样品间的相互作用力，获得样品表面的形貌和力学信息。
测试步骤：样品准备、原子力探针扫描、信号采集与处理。
答案： AFM适用于观察材料表面的形貌、粗糙度、力学性质等。
三、考试要求1. 掌握各种现代测试分析方法的基本原理。
2. 熟悉相关测试设备的操作步骤和注意事项。
3. 能够对测试数据进行处理和结果分析。
四、考试形式本次考试采用闭卷形式，包括选择题、填空题、简答题和计算题。
五、考试时间120分钟。
六、答案解析1. XRD主要用于分析材料的晶体结构、相组成、晶粒大小等。
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线型聚乙烯的拉曼光谱
拉曼位移的大小与入射光的频 率无关,只与分子的能级结构 相关,其范围为4000~25cm-1 , 因此入射光的能量应大于分子 振动跃迁所需能量，小于电子 能级跃迁能量．
四、光谱的分类
按辐射与物质相互作用性质 吸收光谱 发射光谱 散射光谱
一、辐射的吸收与吸收光谱
辐射的吸收是指辐射通过物质时，其中某些频率的辐射 被组成物质的粒子（原子、离子或分子等）选择性地吸 收从而使辐射强度减弱的现象。 辐射吸收的实质在于辐射使物质粒子发生由低能级（一 般为基态）向高能级（激发态）的能级跃迁。被选择性 吸收的辐射光子能量应为跃迁后与跃迁前两个能级间的 能量差，即
（粉末）照相法 劳埃法
单晶体
单晶定向，晶体对称性测定
四圆衍射仪法
单晶结构分析，晶体学研究，化学键测定
X射线衍射仪
二、电子衍射分析
电子衍射分析立足于运动电子束的波动性。入 射电子被样品中各个原子弹性散射，被各原子 弹性散射的电子束相互干涉，在某些方向上一 致加强，即形成了样品的电子衍射波。 电子衍射的分类： 高能电子衍射 按入射电子能量的大小
辐射发射的前提是使物质吸收能量即激发. 非电磁辐射激发(非光激发) 热激发 - 热运动的粒子(电弧、火焰) 激发 电激发 – 电子 电磁辐射激发(光激发) – 光致发光
激发源—— 一次光子; 受激后辐射发射——二次光子、荧光、磷光
物质粒子发射辐射的强度(能量)对ν或λ的分布称为发射光谱;光 致发光者,则称为荧光或磷光光谱. 不同物质粒子具有各自的特征发射光谱。
材料现代测试分析技术
第一章
材料现代测试分析技术概述
第一节 一般原理
材料现代测试分析技术是关于材料成分、结构、 微观形貌与缺陷等的现代分析、测试技术及其有关 理论基础的科学。
不仅包括材料（整体的）成分、结构分析，也包括材料表面
与界面分析、微区分析、形貌分析等诸多内容。 创立新的理论，发明新的技术和方法 科学技术上的重大成就和科学研究新领域的开辟，往往是 以测试方法和仪器的突破为先导，“在诺贝尔物理和化学奖 中，大约有四分之一是属于测试方法和仪器创新的”
瑞利和拉曼散射的能级图
拉曼散射线与入射线波长稍有 不同,若光子把一部分能量给 样品分子，得到的散射光能量 减少，其波长增大，这样的散 射线称为斯托克斯线；反之若 光子从样品分子中获得能量， 在小于入射光波长处接收到散 射光线，则称为反斯托克斯线.
在光谱上斯托克斯线和反斯 托克斯线出现在入射光谱线 附近,称为拉曼散射谱.斯托克 斯线或反斯托克斯线与入射 光频率之差称为拉曼位移. 拉曼散射产生的实质在于入 射光子与分子作用时分子的 振动能级或转动能级跃迁.拉 曼位移的大小和分子的跃迁 能级差一样. 拉曼散射谱谱线的多少、 强度与波长等均与分子的能 级结构、性质等密切相关. 拉曼散射谱是含有物质特征 信息的光谱.
原子吸收光谱 分析(AAS)
原子荧光光谱 分析(AFS)
X射线荧光光谱 分析(XFS)
固体
元素定性、半定量与定量分析 (适用于原子序数Z≥5的元素)
无损检测,XFS仪实现过程自动化和 分析程序化. 灵敏度不够高,只能分析含量在 0.0X%以上的元素
紫外、可见吸 收光谱分析 (UV、VIS)
一般用液体 (样品配制溶 液)
低能电子衍射
按电子束是否穿透样品
透射式电子衍射 反射式电子衍射
高能电子衍射分析（HEED）入射电子能量10~200keV
透射电子显微镜（TEM）—— 可实现样品选定区域的电子衍射分析 实现微区样品结构分析与形貌观察相对应
低能电子衍射分析（LEED）入射电子能量10~1000eV
样品表面1~5个原子层的结构信息；是晶体表面结构分析的重
晶胞的形状大小
衍射方向 衍射强度
2dHKL sin ——布拉格方程：
晶胞中原子的位置和种类
据以实现材料结构分析等工作的两个基本特征
使用方便,自动化程度高,尤其 是与计算机结合,使其在强度 测量、花样标定和物相分析 等方面具有更好的性能。
X射线衍射分析方法的应用
分析方法 衍射仪法
多晶体
基本分析项目 物相定性分析，物相定量分析，点阵常数测 定，应力测定，嵌镶块尺寸测定，织构测定， 单晶定向，非晶态结构分析 物相定性分析，点阵常数测定，丝织构测定
分析方法(缩写) 红外吸收光谱 分析(IR)
样品 气、液、固体 （薄膜）样品 (需经样品制 备过程)
基本分析项目与应用
应用特点
1.未知物定性分析[已知物验证, 适用于分子（基团）振动中伴有偶极 化合物纯度鉴定,未知物结构鉴别 矩变化的有机化合物分析. (常用于结构相近化合物鉴别)] 不适于微量组分定量分析 2.未知物结构分析(确定分子结构 等) 3.定量分析(单组分和多组分含量) 4.反应机理研究(高分子聚合过程、 涂料成膜过程、高聚物光热老化 过程等) 1.荧光物质定量分析(质量分数) 2.芳香族有机化合物分子结构分 析 灵敏度高,取样量少 直接法只适于具有荧光性质的物质分 析(芳香族有机化合物、稀土元素离子等)
三、辐射的散射与拉曼散射谱
辐射的散射指电磁辐射与物 质相互作用部分偏离原入射 方向而分散传播的现象. 拉曼散射属分子散射. 它是 指入射线(单色光)光子与分 子发生非弹性碰撞作用,在光 子运动方向改变的同时有能 量增加或损失的散射.
处于基态的分子与光子发生非弹性碰 撞，获得能量到激发态可得到斯托克 斯线；反之，若分子处于激发态，与 光子发生非弹性碰撞就会释放能量而 回到基态，得到反斯托克斯线. 散 射 谱 线
材料分析是如何实现的？
通过对表征材料的物理性质参数及其变化 （称为测量信号或特征信息）的检测实现 的。即，材料分析的基本原理是指测量信 号与材料成分、结构等的特征关系 采用各种不同的测量信号（相应地具有与 材料的不同特征关系）形成了各种不同的 材料分析方法
基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种性质 建立的各种分析方法已成为材料现代测试分析方法的 重要组成部分： 衍射分析 光谱分析 电子能谱分析 电子显微分析 基于其它物理性质与材料的特征关系建立的分析方法： 色谱分析 质谱分析 热分析
1.结构定性分析(有机化合物鉴定 主要用于有机化合物微量和常量、组 和结构分析); 分定量分析. 2.(某些)有机化合物构型和构象 在有机化合物定性鉴定和结构分析时 的测定; 有一定局限性,常用于研究不饱和有机化 合物,特别是具有共轭体系的有机化合物 3.组分定量分析(单一物质,化合 物组分,混合物组分含量); 作为重要辅助手段可与IR、NMR等 4.化学和物理数据测定(氢键强度、 配合进行有机有机化合物定性鉴定和结 构分析 化合物相对分子质量测定等)
分子荧光光谱 分析(FS) 核磁共振波谱 分析(NMR)
样品配制溶液
液体(固体样 品配制溶液)
1.定性分析(有机化合物结构鉴定) 结构分析的重要手段,可用于研究反 2.定量分析(化合物组分、混合物 应过程和机理. 组分含量) 样品用量少,检测过程中不破坏样品. 3.相对分子质量的测定 仪器价格高，相对灵敏度较差,定量 分析应用尚不广泛 4.化学键性质研究 1.定性分析(有机化合物结构鉴定) 适用于没有偶极矩变化的有机化合物 分析,因而与IR配合成为判断有机化合物 2.分子结构分析(几何构型等) 3.高聚物研究(结晶度、取向性、 的重要手段. 除应用于有机化合物外,还应用于无 碳链结构等) 机化合物分析(如无机络合物组成、结构 与稳定性等)、液晶物相变化分析等方面
要方法，应用于表面吸附、腐蚀、催化、外延生长、表面处理 等领域 衍射线方向由二维劳埃方程描述
反射式高能电子衍射分析（RHEED）
以高能电子照射较厚固体样品来研究分析其表面结构 。 为获得表面信息，入射电子采用掠射方式（<5 ）照射样品表
面，使弹性散射发生在样品的近表面层
X射线衍射与电子衍射(TEM上)分析方法的比较
hv E E 2 E1
辐射被吸收程度(吸光度)对ν或λ的分布称为吸收光谱. 不同物质粒子的能态(能级结构、能量大小)各不相同,故 对辐射的吸收也不相同，从而具有表明各自特征的不同 吸收光谱。
E E2 E1 h
二、辐射的发射与发射光谱
E E 2 E1 h h
辐射的发射是指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。 辐射发射的实质在于辐射跃迁.发射的电磁辐射的频率:
作用物质
原子核 原子(内层电子) 原子(外层电子) 分子(外层电子)
能级跃迁类型
原子核能级 电子能级跃迁 (低能级到高能级) 价电子能级跃迁 (低能级到高能级) 分子电子能级跃迁 (低能级到高能级)
吸收或发射 辐射种类
γ 射线 X射线 紫外线、可见光 紫外线、可见光
备注
Z>10的重元素, 自由(气态)原子 自由(气态)原子
第二节 衍射分析方法概述
基本目的：衍射分析方法是以材料结构分析 为基本目的的现代分析方法。 技术基础：衍射——电磁辐射或运动的电子 束、中子束与材料相互作用产生相干散射 （弹性散射），相干散射相长干涉的结果 X射线衍射分析 电子衍射分析 中子衍射分析
一、X射线衍射分析
X射线照射晶体，晶体中电子受迫振动产生相干散 射，同一原子内电子散射波相互干涉形成了原子 散射波，各原子散射波相互干涉 ，在某些方向上 一致加强，即形成了晶体的衍射波。
按 发 生 作 用
的 物 质 微 粒
按谱域
原子光谱 分子光谱
红 外 光 谱
紫 外 光 谱
可 见 光 谱
X
射 线 谱
……..
按强度对波长的分布特点
线光谱
钠蒸气吸收光谱 氢原子发射光谱
带光谱
氰分子发射光谱 苯蒸气吸收光谱
连续光谱
吸收与发射光谱分类
光谱分类名称