材料分析技术作业题(含答案)

第一章1、名词解释:(1)物相:在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分称为“相”。

在这里,更明白的表述是:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相。

(2)K系辐射:处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。

原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。

当K电子被打出K层时,原子处于K激发状态,此时外层如L、M、N……层的电子将填充K层空位,产生K系辐射。

(3)相干散射: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(4)非相干散射:X射线经束缚力不大的电子(如轻原子中的电子)或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变。

(5)荧光辐射:处于激发态的原子,要通过电子跃迁向较低的能态转化,同时辐射出被照物质的特征X射线,这种由入射X射线激发出的特征X射线称为二次特征X射线即荧光辐射。

(6)吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷远时所作的功WK,即将激发限波长入K和激发电压VK联系起来。

从X射线被物质吸收的角度,则称入K为吸收限。

(7) ^俄歇效应: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,K电离就变成L电离,其能量由EK变成EL,此时将释放EK-EL的能量。

释放出的能量,可能产生荧光X 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层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应.2、特征X射线谱与连续谱的发射机制之主要区别?特征X射线谱是高能级电子回跳到低能级时多余能量转换成电磁波。

连续谱:高速运动的粒子能量转换成电磁波。

3、计算0.071nm(MoKQ和0.154nm(CuK a的X射线的振动频率和能量4、x射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm,试计算其对Cuk a Mok a辐射的透射因子(I透射/I入射)各为多少?第二章1. 名词解释:晶面指数:用于表示一组晶面的方向,量出待定晶体在三个晶轴的截距并用点阵周期a,b,c度量它们,取三个截距的倒数,把它们简化为最简的整数h,k,l,就构成了该晶面的晶面指数。

晶向指数:表示某一晶向(线)的方向。

干涉面:为了简化布拉格公式而引入的反射面称为干涉面。

2下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(123) ,( 100),(200) ,( 311 ),(121),(111),(210),(220),(130),(030),(221),(110 )排序后:(100) (110) ( 111) (200) (210) (121) (220) (221) (030) (130) (311) ( 123)3当波长为入的x射线照射到晶体并出现衍射线时,相邻两个( hkl,反射线的波程差是多少?相邻两个( hkl) 反射线的波程差又上多少?相邻两个(hkl)晶面的波程差为n人相邻两个(HKL)晶面的波程差为入4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?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。

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。

它反应了原子将X射线向某一方向散射时的散射效率。

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。

第三章1 •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?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:采用一定发散度的入射线,且聚焦半径随2?变化。

德拜法: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,德拜法时间长。

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( 1)对(2?)的分布曲线也不同。

2 •用直径5.73cm的德拜相机能使Cuk a双重线分离开的最小角是多少?(衍射线宽为0.03cm,分离开即是要使双重线间隔达到线宽的两倍)3 •试述x 射线衍射物相分析步骤?及其鉴定时应注意问题?步骤:(1)计算或查找出衍射图谱上每根峰的 d 值和i 值(2) 利用i 值最大的三根强线的对应 d 值查找索引,找出基本符合的物相名称及卡片号。

(3) 将实测的d 、i 值与卡片上的数据一一对照,若基本符合,就可以定为该物相。

注意问题:(1)d 的数据比i/i 0数据重要(2)低角度线的数据比高角度线的数据重要( 3)强线比弱线重要,特别要 重视d 值大的强线(4)应重视特征线(5)应尽可能地先利用其他分析、鉴定手段,初步确定出样品可能是什么物 相,将它局限于一定的范围内。

第四章1、 电子束入射固体样品表面会激发哪些信号 ?它们有哪些特点和用途?1)背散射电子:能量高;来自样品表面几百 nm 深度范围;其产额随原子序数增大而增多.用作形貌分析、成分分析以及结构分析。

2)二次电子:能量较低;来自表层 5— 10nm 深度范围;对样品表面化状态十分敏感。

不能进行成分分析.主要用于分析样品表面形貌。

3)吸收电子:其衬度恰好和SE 或BE 信号调制图像衬度相反;与背散射电子的衬度互补。

吸收电子能产生原子序数衬度,即可用来进行定性的微区成分分析4) 透射电子:透射电子信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定 .可进行微区成分分析。

5) 特征X 射线:用特征值进行成分分析,来自样品较深的区域6) 俄歇电子:各元素的俄歇电子能量值很低;来自样品表面 1 —2nm 范围。

它适合做表面分析。

7) 阴极荧光:入射电子束发出材料表面时,从样中激发出来的可见光或红外光。

8 )感应电动势:入射电子束照射半导体器件的 PN 结时,将产生由于电子束照射而引起的电动势。

9)弹性与非弹性散射电子:可以采用不同检测仪器,将其转变为放大的电信号,并在显像管荧光屏上显示出来,测 试样品的形貌结构和成分。

2、 分析电子衍射与x 射线衍射有何异同?电子衍射是物质波的衍射,是二维衍射; X 射线衍射是一维,是一种电磁波。

它们衍射的基本原理和衍射花样的几何特征相似,而且都遵循劳厄方程或布拉格方程。

区别:(1) 、电子波的波长短,则受物质散射强。

(2) 、电子衍射强度大,要考虑它们之间的相互作用,使得电子衍射花样分析,特别是强度分析变得复杂。

不能像X 射线一样从测量强度来广泛地测定晶体结构。

(3) 、由于电子衍射强度高导致电子穿透能力有限,因此较多使用于研究微晶、表面和薄膜晶体。

(4) 当晶粒大小只有几微米,甚至更小时,就不能用 X 射线衍射了,要用透射电镜在放大几万倍下,有目的的选择 这些晶体,用选区电子衍射和微束电衍射来确定其物象和结构。

第五章1、透射电镜主要由几大系统构成 ? 各系统之间关系如何 ?通常透射电镜由电子光学系统、电源系统、真空系统、循环冷却系统和控制系统组成,其中电子光学系统是电镜的 主要组成部分,其他系统为辅助系统。

2、如何测定透射电镜的分辨率与放大倍数 ?电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放大倍数 ?(1)点分辨率测定方法:Pt 或贵金属蒸发法。

将Pt 或贵金属真空加热蒸发到支持膜(火棉胶、碳膜)上,可得到 粒径0.5-1nm 、间距0.2-1nm 的粒子。

高倍下拍摄粒子像,再光学放大 5倍,从照片上找粒子间最小间距,除以总放 大倍数,即为相应的点分辨率。

(2)晶格分辨率测定方法:利用外延生长方法制得的定向单晶薄膜做标样,拍摄晶格像。

(3)放大倍数的标定方法:用衍射光栅复型为标样,在一定条件下(加速电压、透镜电流) ,拍摄标样的放大 像,然后从底片上测量光栅条纹像间距,并与实际光栅条纹间距相比即为该条件下的放大倍数。

(4)透射电镜的放 大倍数随样品平面高度、加速电压、透镜电流而变化。

3、说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。

答:单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网络的格点上。

因此表达花样 对称性的基本单元为平行四边形。

多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或照相底片的相交线 ,为一系列同心圆环.每一族衍射晶 面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d 的倒易球面,与Ewald 球的相惯线为园环,因此,样品各晶粒{hkl }晶面族晶面,2R 为半锥角的衍射圆锥,不同晶面族衍射圆锥 射 花 样 为 一 第六章的衍射线轨迹形成以入射电子束为轴非 晶 的 衍 2R 不同,但各衍射圆锥共顶,共轴. 个 圆 斑 .信号成像时的分辨率?(1)在其他条件相同的情况下(如信噪比、磁场条件及机械振动等)电子束的束斑大小、检测信号的类型以及检测部位的原子序数是影响扫描电子显微镜分辨率的三大因素。

(2)成像分辨率(nm):二次电子5-10,背散射电子50-200,吸收电子100-1000特征X射线100-1000,俄歇电子5-10(3)所谓扫描电镜的分辨率是指二次电子像的分辨率。

2. 二次电子像和背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何相同与不同之处?二次电子像和背散射电子像都可以利用信号的强弱作表面形貌衬度分析。

但是二次电子的分辨率高,能量低,因而可以得到层次清晰,细节清楚的图像,而背散射电子是在一个较大的作用体积内被入射电子激发出来了,成像单元变大,因此分辨率低,而且其能量大,会形成很强的衬度,失去细节。

3. ★波谱仪和能谱仪各有什么优缺点?波谱仪分析的元素范围广、探测极限小、分辨率高,适用于精确的定量分析。

其缺点是要求试样表面平整光滑,分析速度较慢,需要用较大的束流,从而容易引起样品和镜筒的污染。

能谱仪虽然在分析元素范围、探测极限、分辨率等方面不如波谱仪,但其分析速度快,可用较小的束流和微细的电子束,对试样表面要求不如波谱仪那样严格,因此特别适合于与扫描电子显微镜配合使用。

第七章1、俄歇电子谱仪的基本原理和特点基本原理:入射电子束或X射线使原子内层能级电子电离,外层电子产生无辐射俄歇跃迁,发射俄歇电子,用电子能谱仪在真空中对它们进行探测。

(1)提供固体表面0-3nm区域薄层的成分信息;(2)除H、He以外的所有元素;(3)对轻元素敏感;(4)分析三50nm 区域范围内的成分变化;(5)提供元素化学态;(6)可测深度-成分分布的变化;(7)对于多数元素,定量检测的灵敏度为0.1 % -1.0% ;采用元素敏感系数计算时,定量分析的精度局限在所存元素的30%;2、X射线光电子能谱仪的基本原理和特点基本原理:用一定能量的光子束(X射线)照射样品,使样品原子中的内层电子以特定几率电离,产生光电子,光电子从样品表面逸出进入真空,被收集和分析。

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材料现代分析方法练习题及答案(XRD,EBSD,TEM,SEM,表面分析)

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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。

材料分析题库含答案.

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材料分析试题库选择题:一、1. 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 )A.Kα;B. Kβ;C. Kγ;D. Lα。

2. 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。

3. 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4.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)二、1.最常用的X射线衍射方法是( B )。

A. 劳厄法;B. 粉末法;C. 周转晶体法;D. 德拜法。

2.射线衍射方法中,试样为单晶体的是(D )A、劳埃法B、周转晶体法C、平面底片照相法D、 A和B3.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( B)A、(364)B、(234)C、(213)D、(468)4.立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B )A、相互平行B、相互垂直C、成一定角度范围D、无必然联系5.晶面指数(111)与晶向指数(111)的关系是( C )。

A. 垂直;B. 平行;C. 不一定。

6.在正方晶系中,晶面指数{100}包括几个晶面( B )。

A. 6;B. 4;C. 2D. 1;。

7.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.其它三、1、对于简单点阵结构的晶体,系统消光的条件是( A )A、不存在系统消光B、h+k为奇数C、h+k+l为奇数D、h、k、l为异性数2、立方晶系{100}晶面的多重性因子为( D )A、2B、3C、4D、63、洛伦兹因子中,第一几何因子反映的是( A )A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响4、洛伦兹因子中,第二几何因子反映的是( B )A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响5、洛伦兹因子中,第三几何因子反映的是( C )A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响6、对于底心斜方晶体,产生系统消光的晶面有( C )A、112B、113C、101D、1117、对于面心立方晶体,产生系统消光的晶面有( C )A、200B、220C、112D、1118、热振动对x-ray衍射的影响中不正确的是(E )A、温度升高引起晶胞膨胀B、使衍射线强度减小C、产生热漫散射D、改变布拉格角E、热振动在高衍射角所降低的衍射强度较低角下小9、将等同晶面个数对衍射强度的影响因子称为( C )A、结构因子B、角因子C、多重性因子D、吸收因子四、1、衍射仪的测角仪在工作时,如试样表面转到与入射线成30度角时,计数管与入射线成多少度角?(B)A. 30度;B. 60度;C. 90度。

八年级下册材料分析(含答案)题

八年级下册材料分析(含答案)题

八年级思想品德下册材料分析题1.王某自幼没了父母,他在政府的帮助下读完了中学。

之后,他响应国家的号召,自愿到部队服兵役。

在部队,因表现出色他多次受到表扬。

退役后,他自己开了个小批发部,干起了个体经营。

由于认真守法,积极纳税,他多次被税务部门评为纳税先进个体。

后来,他又带领村民走上了富裕之路。

他的举动得到了全村的好评,被村民选为乡人大代表。

阅读材料,回答下列各题:(9分)(1)王某享受了宪法赋予的哪些权利?(2分)(2)王某履行了宪法规定的哪些义务?(2分)(3)公民的权利和义务的关系是怎样的?(2分)(4)公民该如何履行自己的义务?(3分)答:(1)受教育权、荣誉权、劳动权、选举权和被选举权。

(2分)(2)受教育,依法服兵役,依法纳税。

(2分)(3)我国公民权利义务是一致的,权利义务具有统一性.对等性,制约性。

(2分)(4)法律鼓励做的,我们积极去做;法律要求做的,我们必须去做;法律禁止做的,我们坚决不做。

(3分)2、卢勇的一天:早晨,八年级学生卢勇背起书包上学。

到了学校,卢勇把吃剩的早餐随手往教学楼的楼梯边一扔,走进了课室。

午饭后,卢勇到邮局寄信,回校的路上,看到有两名社会青年在持刀敲诈勒索一名低年级的同学,卢勇急忙到附近的公用电话亭打“110”报警。

放学后,卢勇用自己的零花钱给生病的妈妈买了一块她喜欢吃的蛋糕。

晚上,他就前两天社会调查中了解到的“六合彩”赌博泛滥的现象,向有关部门提出综合治理的书面建议。

请根据上述材料,运用所学知识回答:(1)卢勇享受了哪些权利?履行了哪些义务(至少共写出四项)。

(2)请你当一回小法官,说说在卢勇的一天活动中,哪些行为是不正确的?并就公民权利和义务问题对卢勇说几句话。

(1)卢勇享受了受教育权、通信自由权、建议权;履行了同违法犯罪作斗争的义务、扶助父母的义务、受教育的义务。

(2)卢勇随手乱扔垃圾的行为是不正确的。

我国公民权利和义务具有一致性。

保护环境是每一个公民的义务。

(完整版)材料分析方法试题及答案07

(完整版)材料分析方法试题及答案07

材料现代分析方法试题7(参考答案)一、基本概念题(共10题,每题5分)1.欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少?答:欲使Cu样品产生荧光X射线辐射,V =1240/λCu=1240/0.15418=8042,V =1240/λCu=1240/0。

1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0。

15418nm激发出荧光辐射的波长是0.15418nm2.判别下列哪些晶面属于[11]晶带:(0),(1),(231),(211),(01),(13),(12),(12),(01),(212)。

答:(0)(1)、(211)、(12)、(01)、(01)晶面属于[11]晶带,因为它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0。

答:(0)(1)、(211)、(12)、(01)、(01)晶面属于[11]晶带,因为它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0。

3.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.4.洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响?其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的?答:洛伦兹因数是表示掠射角对衍射强度的影响。

洛伦兹因数表达式是综合了样品中参与衍射的晶粒大小,晶粒的数目和衍射线位置对衍射强度的影响。

5.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。

答:常见晶体的结构消光规律简单立方对指数没有限制(不会产生结构消光)f. c. c h。

k. L. 奇偶混合b. c。

c h+k+L=奇数h。

c。

p h+2k=3n, 同时L=奇数体心四方 h+k+L=奇数6.透射电镜的成像系统的主要构成及特点是什么?答:透射电镜的成像系统由物镜、物镜光栏、选区光栏、中间镜(1、2)和投影镜组成。

材料分析试题及答案

材料分析试题及答案

材料分析试题及答案一、材料分析题(本题共20分)阅读以下材料,回答1-3题。

材料一:“在古代,人们认为地球是宇宙的中心,太阳和其他星球都围绕地球旋转。

这种观点被称为地心说。

后来,哥白尼提出了日心说,认为太阳才是宇宙的中心,地球和其他行星围绕太阳旋转。

这一理论颠覆了人们长期以来的认知。

”材料二:“随着科学技术的发展,人们逐渐认识到太阳系只是宇宙中的一个星系。

宇宙中存在着无数的星系,每个星系都包含着数以亿计的恒星和行星。

现代天文学的研究表明,宇宙可能是无边界的,并且正在不断地扩张。

”1. 根据材料一,地心说和日心说的主要区别是什么?(5分)答案:地心说认为地球是宇宙的中心,而日心说认为太阳是宇宙的中心。

2. 材料二中提到了现代天文学对宇宙的新认识,请简述这些新认识。

(5分)答案:现代天文学认为宇宙可能是无边界的,并且正在不断地扩张。

3. 综合材料一和材料二,分析人类对宇宙的认识是如何随着时间发展而变化的。

(10分)答案:人类对宇宙的认识从地心说发展到日心说,再到现代天文学对宇宙无边界和不断扩张的认识,这一过程体现了人类对宇宙理解的不断深化和科学知识的积累。

二、材料分析题(本题共20分)阅读以下材料,回答4-6题。

材料一:“在工业革命之前,人们主要依靠人力和畜力进行生产。

随着蒸汽机的发明和应用,机械化生产逐渐取代了传统的手工生产方式。

”材料二:“随着信息技术的发展,人类社会进入了信息时代。

互联网、大数据、人工智能等技术的应用,极大地提高了生产效率和生活质量。

”4. 根据材料一,工业革命对生产方式产生了哪些影响?(5分)答案:工业革命使得生产方式从依靠人力和畜力转变为机械化生产。

5. 材料二中提到的信息技术对人类社会产生了哪些影响?(5分)答案:信息技术的发展提高了生产效率和生活质量,推动了人类社会进入信息时代。

6. 结合材料一和材料二,分析技术进步如何推动社会发展。

(10分)答案:技术进步,如工业革命和信息技术的发展,推动了生产方式的转变,提高了生产效率和生活质量,从而促进了社会的快速发展。

现代材料分析测试方法:期末考试卷和答案

现代材料分析测试方法:期末考试卷和答案

现代材料分析测试方法:期末考试卷和答案第一部分:选择题1. 以下哪项不是常用的材料分析测试方法?- A. 扫描电子显微镜(SEM)- B. 红外光谱(IR)- C. 傅里叶变换红外光谱(FTIR)- D. 核磁共振(NMR)答案:D2. 扫描电子显微镜(SEM)主要用于:- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 力学性能测试答案:A3. X射线衍射(XRD)常用于:- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 晶体结构分析答案:D4. 热重分析(TGA)主要用于:- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 热稳定性分析答案:D5. 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的区别在于:- A. SEM可以观察表面形貌,TEM可以观察内部结构- B. SEM可以观察内部结构,TEM可以观察表面形貌- C. SEM只能观察金属材料,TEM只能观察非金属材料- D. SEM只能观察非金属材料,TEM只能观察金属材料答案:A第二部分:简答题1. 简述红外光谱(IR)的原理和应用领域。

红外光谱是一种基于物质吸收、散射和透射红外光的测试方法。

它利用物质分子的特定振动模式与入射红外光发生相互作用,从而获得物质的结构信息和化学成分。

红外光谱广泛应用于有机物的鉴定、无机物的分析、聚合物材料的检测以及药物和食品的质量控制等领域。

2. 简述傅里叶变换红外光谱(FTIR)的原理和优势。

傅里叶变换红外光谱是一种红外光谱的分析技术,它通过对红外光信号进行傅里叶变换,将时域信号转换为频域信号,从而获得高分辨率和高灵敏度的红外光谱图谱。

相比传统的红外光谱,FTIR 具有快速测量速度、高信噪比、宽波数范围和高分辨率等优势。

它广泛应用于材料分析、有机合成、生物医学和环境监测等领域。

3. 简述热重分析(TGA)的原理和应用领域。

热重分析是一种测量物质在升温过程中质量变化的测试方法。

材料分析技术知识点例题精析练习题(附答案)

材料分析技术知识点例题精析练习题(含答案) 第一章节知识点1.名词解释:晶面指数用于表示一组晶面的方向,量出待定晶体在三个晶轴的截距并用点阵周期a,b,c度量它们,取三个截距的倒数,把它们简化为最简的整数h,k,l,就构成了该晶面的晶面指数。

晶向指数表示某一晶向(线)的方向。

干涉面为了简化布拉格公式而引入的反射面称为干涉面。

2下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(123),(100),(200),(311),(121),(111),(210),(220),(130),(030),(221),(110)。

排序后:(100)(110)(111)(200)(210)(121)(220)(221)(030)(130)(311)(123)3当波长为λ的x射线照射到晶体并出现衍射线时,相邻两个(hkl)反射线的波程差是多少?相邻两个(hkl)反射线的波程差又上多少?相邻两个(hkl)晶面的波程差为nλ,相邻两个(HKL)晶面的波程差为λ。

4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?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。

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。

它反应了原子将X射线向某一方向散射时的散射效率。

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。

第二章节知识点1、名词解释:(1)物相在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分称为“相”。

在这里,更明白的表述是:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相。

(2)K系辐射处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。

原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。

当K电子被打出K层时,原子处于K激发状态,此时外层如L、M、N……层的电子将填充K层空位,产生K系辐射。

《材料分析测试技术》试卷(答案) (1)

《材料分析测试技术》试卷(答案)一、填空题:(20分,每空一分)1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。

2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X射线、和热。

3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装和偏装三种。

4. X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。

5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。

6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。

7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。

8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。

二、选择题:(8分,每题一分)1. X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。

a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。

2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。

a.Co ;b. Ni ;c. Fe。

3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用(c )。

a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。

4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。

a.第二聚光镜光阑;b. 物镜光阑;c. 选区光阑。

5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。

a.球差;b. 像散;c. 色差。

6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(a)。

a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。

7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。

a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。

8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。

a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。

三、问答题:(24分,每题8分)1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么?答:X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个最佳厚度(t =2.分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些?它有哪些功能?在材料科学中有什么应用?答:透射电子显微镜的主要组成部分是:照明系统,成像系统和观察记录系统。

《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。

材料测试分析技术答案第一、三、四题

今有一张用CuKa 辐射摄得的钨(体心立方)的粉末图样,试计算出头四根线条的相对积分强度(不计e -2M和A (θ))。

若以最强的一根强度归一化为100,其他线强度各为多少?这些线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: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求淬火后低温回火的碳钢样品,不含碳化物(经金相检验),A (奥氏体)中含碳1%,M (马氏体)中含碳量极低。

经过衍射测得A220峰积分强度为2.33(任意单位),M200峰积分强度为16.32,试计算该钢中残留奥氏体的体积分数(实验条件:Fe K α辐射,滤波,室温20℃,α-Fe 点阵参数a=0.286 6 nm ,奥氏体点阵参数a=0.3571+0.0044wc ,wc 为碳的质量分数。

解: • 根据衍射仪法的强度公式,• • 令 ,• 则衍射强度公式为:I = (RK/2μ)V由此得马氏体的某对衍射线条的强度为I α=(RK α/2μ)V α,残余奥氏体的某对衍射线条的强度为I y =(RK y /2μ)V y 。

两相强度之比为:• 残余奥氏体和马氏体的体积分数之和为f γ+f α=1。

则可以求得残余奥氏体的百分含量:对于马氏体,体心立方,又α-Fe 点阵参数a=0.2866nm, Fe K α波长λ=1.973A 。

,Θ=453K,T=293K∴sin θ1=2dλ= 0.19370.286622⨯=0.6759⇒θ1=42.52。

,P 200=6,F=2f,M 1=226(x)1sin x 4a h m K φθλ⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥Θ⎣⎦⎝⎭=1.696⨯2114d ⨯10-19=2.65⨯10-18对于奥氏体面心立方,a=0.3571 ⨯0.0044 ⨯1%=0.3575nm∴sin θ2=2d λ=0.19370.35752 =0.7661⇒θ2=50.007。

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