《管理系统信息的系统》期末考试

《管理系统信息的系统》期末考试
《管理系统信息的系统》期末考试

福建师范大学网络学院

《管理信息系统》期末考试

一、名词解释

1、管理信息系统

答:管理信息系统是一个以人为主导,利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备,进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护,以企业战略竞优、提高效益和效率为目的,支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。”

2、系统

答:一般说来,系统是由相互联系、相互作用的多个元素(部件)有机集合而成的,能够执行特定功能的综合体。

3、诺兰模型

答:美国哈佛商学院诺兰(Nolan)教授在1980年提出管理信息系统发展阶段论,即著名的诺兰模型。提出管理信息系统的建设需要经过起步、扩展、控制、集成、信息管理和成熟六个阶段

4、业务流程重组

答:业务流程重组(Business Process Reengineering,BPR)最早由美国的Michael Hammer 和James Champy提出,在20世纪90年代达到了全

盛的一种管理思想。强调以业务流程为改造对象和中心、以关心客户的需求和满意度为目标、对现有的业务流程进行根本的再思考和彻底的再设计,利用先进的制造技术、信息技术以及现代的管理手段、最大限度地实现技术上的功能集成和管理上的职能集成,以打破传统的职能型组织结构,建立全新的过程型组织结构,从而实现企业经营在成本、质量、服务和速度等方面的戏剧性的改善。

5、数据流程图

答: 是描述系统数据流程的工具,它将数据独立抽象出来,通过图形方式描述信息的来龙去脉和实际流程。

6、群体决策支持系统

答:群体决策支持系统是指在系统环境中,多个决策参与者共同进行思想和信息的交流,群策群力,寻找一个令人满意和可行的方案,但在决策过程中只由某个特定的人做出最终决策,并对决策结果负责。群体决策支持系统从DSS 发展而来,通过决策过程中参与者的增加,使得信息的来源更加广泛;通过大家的交流、磋商、讨论而有效地避免了个体决策的片面性和可能出现的独断专行等弊端。

7、企业资源计划

答:企业资源计划即ERP(Enterprise Resource Planning),由美国GartnerGroup公司于1990年提出的。企业资源计划是MRPⅡ(企业制造资

源计划)下一代的制造业系统和资源计划软件。除了MRPⅡ已有的生产资源计划、制造、财务、销售、采购等功能外,还有质量管理,实验室管理,业务流程管理,产品数据管理,存货、分销与运输管理,人力资源管理和定期报告系统

8、电子商务

答:电子商务是指在互联网(Internet)、企业内部网(Intranet)和增值网(VAN,Value Added Network)上以电子交易的方式进行交易活动和相关服务的活动,是传统商业活动各环节的电子化、网络化。

9、数据仓库

答:数据仓库,英文名称为Data Warehouse,可简写为DW或DWH。数据仓库是为企业所有级别的决策制定过程提供支持的所有类型数据的战略集合。它是单个数据存储,出于分析性报告和决策支持的目的而创建。为企业提供需要业务智能来指导业务流程改进和监视时间、成本、质量和控制。

二、简答题

1、管理信息系统的发展经历了哪几个阶段?

答:(一)电子数据处理系统阶段

从发展阶段来看,电子数据处理(Electronic Data Processing Systems,简称EDPS)阶段可分为单项数据处理和综合数据处理两个阶段:

1.单项数据处理阶段(20世纪50年代中期到60年代中期):这是电子数据处理的初级阶段,主要是用计算机部分地代替手工劳动,进行一些简单的单项数据处理工作,如计算工资、管理库存编制报表等。

2.综合数据处理阶段(20世纪60年代中期到70年代初期):这一时期的计算机技术有了很大发展,出现了大容量直接存取的外存储器。此外一台计算机能够带动若干终端,可以对多个过程的有关业务数据进行综合处理。这时各类信息报告系统应运而生。信息报告系统是管理信息系统的雏形,其特点是按事先规定要求提供各类状态报告。

(二)管理信息系统阶段

20世纪70年代初随着数据库技术、网络技术和科学管理方法的发展,计算机在管理上的应用日益广泛,管理信息系统逐渐成熟起来。

(三)决策支持系统阶段

20世纪70年代,西方管理信息系统的发展遇到了很大的挫折。人们发现,耗费大量投资建立起来的计算机系统并没有像人们所期望的那样,大大提高企业管理工作的效率,给企业带来可观的收益。当时,美国的Michael S. Scott Marten 在《管理决策系统》一书中首次提出了“决策支持系统”(Decision Support Systems,简称DSS)的概念。决策支持系统不同于传统的管理信息系统。早期的MIS主要为管理者提供预定的报告,而DSS则是在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的方案,为管理者提供决策所需的信息。

综上所述,EDPS、MIS和DSS各自代表了信息系统发展过程中的某一阶段,但至今它们仍各自不断地发展着,而且是相互交叉的关系。EDPS是面向业务的信息系统,MIS是面向管理的信息系统,DSS则是面向决策的信息系统。

DSS在组织中可以是一个独立的系统,也可以作为MIS的一个高层子系统而存在。

2、简述数据管理技术的发展经历了哪几个阶段?

答:管理信息系统的发展分为三个阶段:电子数据处理系统阶段、管理信息系统阶段、决策支持系统阶段。

3、请比较管理信息系统的四种开发方式。

答:管理信息系统的开发方式包括自行开发方式、委托开发方式、合作开发方式和利用现成的软件包开发方式。自行开发方式的优点是开发费用少,容易开发出适合本单位需要的系统,方便维护和扩展,有利于培养自己的系统开发人员;缺点是(1)容易受业务工作的限制,系统整体优化不够,开发水平较低。

(2)系统开发时间长,开发人员调动后,系统维护工作没有保障。委托开发方式的优点省时、省事,开发的系统技术水平较高;缺点是费用高、系统维护与扩展需要开发单位的长期支持,不利于本单位的人才培养;合作开发方式的优点相对于委托开发方式比较节约资金,可以培养、增强使用单位的技术力量,便于系统维护工作,系统的技术水平较高;缺点是双方在合作中沟通易出现问题,因此,需要双方及时达成共识,进行协调和检查。利用现成的软件包开发方式的优点能缩短开发时间,节省开发费用,技术水平比较高,系统可以得到较好的维护;缺点是功能比较简单,通用软件的专用性比较差,难以满足特殊要求,需要有一定的技术力量根据使用者的要求做软件改善和编制必要的接口软件等二次开发的工作。

4、试述原型法的基本思想和优缺点。

答:原则法的基本思路是用户与系统分析、设计人员合作,根据用户提出的最基本的问题和想法很快建立一个应用软件的骨架,作为应用开发的实验模型。这个实验模型叫做系统原型,用户先运行这个原型系统,熟悉它、使用它、受到启发并取得经验,然后对系统的目标和功能提出精确、具体的要求,在对系统的需求最后决定后,再用传统的方法建设系统,通常原型系统的部分程序可以在后来的系统建设中直接采用。

原型法的优点有:(1)认识论上的突破。开发过程是一个循环往复的反馈过程,它符合用户对计算机应用的认识逐步发展、螺旋式上升的规律。(2)改进了用户和系统设计者的信息交流方式。(3)用户满意度提高。(4)开发风险降低。原型法减少了大量重复的文档编制时间,缩短了开发周期,从而减少了开发风险。(5)减少了用户培训时间,简化了管理。(6)开发成本降低。由于开发时间短,培训少,用户满意度提高,风险低,所以降低了系统开发成本。

原型法的缺点有哪些?答:原型法的缺点有:(1)开发工具要求高。(2)解决复杂系统和大系统问题很困难。(3)管理水平要求高。如果基础管理不善、信息处理过程混乱,就会给构造原型带来一定困难;另一方面,如果基础管理不好,没有科学合理的方法可依,系统开发容易走上机械模拟手工系统的轨道。

5、请比较“自上而下”和“自下而上”的开发策略。

答:“自下而上”MIS开发策略:优点:可以避免大规模系统可能出现运行不协调的危险。缺点:不能像想象那样完全周密,由于缺乏从整个系统出发考虑问题,随着系统的进展,往往要做许多重大修改,甚至从新规划、设计。

“自上而下”MIS开发策略:优点:这种开发策略有很强的逻辑性,是从整体上协调和规划,由全面到局部,由长远到近期,从探索合理的信息流出来发来设计信息系统。缺点:实施难度较大。

6、结构化系统开发方法的基本思想和主要步骤是什么?

答:用系统的思想和系统工程的方法,按照用户至上的原则结构化、模块化,自顶向下对系统进行分析与设计。主要步骤如下:1)先将整个信息系统开发过程划分为若干个相对独立的阶段(系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等);2).在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结构化划分;3).在系统调查和理顺管理业务时,应从最顶层的管理业务入手,逐步深入至最基层;4).在系统分析、提出目标系统方案和系统设计时,应从宏观整体考虑入手,先考虑系统整体的优化,然后再考虑局部的优化问题;5).在系统实施阶段,则坚持自底向上地逐步实施,即组织人员从最基层的模块做起(编程),然后按照系统设计的结构,将模块一个个拼接到一起进行调试,自底向上、逐步地构成整个系统。

7、可行性研究包括哪些内容?

答:可行性研究报告内容要求1)、项目概况2)、企业基本情况3)、产品需求分析和改造的必要性4)、改造的主要内容和目标5)、项目总投资、资金来源和资金构成6)、人员培训及技术来源7)、项目实施进度计划8)、项目经济效益和社会效益分析。

8、比较企业系统规划法、关键成功因素法和战略集转化法。

答:企业系统规划法(BSP)虽然也首先强调目标,但它没有明显的目标导引过程。它通过识别企业“过程”引出了系统目标,企业目标到系统目标的转化是通过业务过程/数据类等矩阵的分析得到的。由于数据类也是在业务过程基础上归纳出的,所以我们说识别企业过程是企业系统规划法战略规划的中心,而不能把企业系统规划法的中心内容当成U/G 矩阵。

关键成功因素法(CSF)能抓住主要问题,使目标的识别突出重点。由于高层领导比较熟悉这种方法,所以使用这种方法所确定的目标,高层领导乐于努力去实现。这种方法最有利于确定企业的管理目标。

战略目标集转化法(SST)从另一个角度识别管理目标,它反映了各种人的要求,而且给出了按这种要求的分层,然后转化为信息系统目标的结构化方法。它能保证目标比较全面,疏漏较少,但它在突出重点方面不如前者。

以上三种规划方法各有优缺点,可以把它们综合成CSB 方法来使用,即用CSF 方法确定企业目标,用SST 方法补充完善企业目标,然后将这些目标转化为信息系统目标,再用BSP 方法校核企业目标和信息系统目标,确定信息系统结构。这种方法可以弥补单个方法的不足,较好地完成规划,但过于复杂而削弱单个方法的灵活性。因此,没有一种规划方法是十全十美的,企业进行规划时应当具体问题具体分析,灵活运用各种方法。

9、数据字典包含哪些内容?

答:数据字典是数据库的重要组成部分。它存放有数据库所用的有关信息,对用户来说是一组只读的表。数据字典内容包括:1、数据库中所

有模式对象的信息,如表、视图、簇、及索引等。2、分配多少空间,当前使用了多少空间等。3、列的缺省值。4、约束信息的完整性。5、用户的名字。6、用户及角色被授予的权限。7、用户访问或使用的审计信息。8、其它产生的数据库信息。

10、信息系统代码有何作用?简述代码的种类并举例说明。

答:信息系统代码是代表事物名称、属性、状态等的符号,为了便于计算机处理,一般用数字、字母或它们的组合来表示。它的作用:(1)它为事物提供一个概要而不含糊的认定,便于数据的存储和检索。代码缩短了事物的名称,无论是记录、记忆还是存储,都可以节省时间和空间。(2)使用代码可以提高处理的效率和精度。按代码对事物进行排序、累计或按某种规定算法进行统计分析,处理十分迅速。(3)代码提高了数据的全局一致性。这样,对同一事物,即使在不同场合有不同的名称,都可以通过编码系统统一起来,提高了系统的整体性,减少了因数据不一致而造成的错误。(4)代码是人和计算机的共同语言,是两者交换信息的工具。2)代码的种类1.顺序码顺序码又称系列码,它是一种用连续数字代表编码对象的码,例如:1001 用代表张三,1002 代表李四等等。2.区间码区间码把数据项分成若干组,每一区间代表一个组,码中数字的值和位置都代表一定意义。典型的例子是我国公民身份证号码和邮政编码。3.表意码(助记码)表意码适用于物资的性能、尺码、重量、容积、面积和距离等。例如:TV—B—12 代表12 英寸黑白电视机,TV-C-20 代表20 英寸彩色电视机。4.合成码合成码是把编码对象用两种以上的编码进行组合,可以从两个以上的角度来识别、处理的一种编

码。合成码的特点是容易进行大分类、增加编码层次,做各种分类统计也很容易。缺点是位数和数据项目个数比较多。

11、系统切换的方式有哪些?它们各自的优缺点是什么?

答:系统切换是系统调试工作的延续,对系统最终使用的安全、可靠、准确性来说,是一项十分重要的工作。这项工作包括既相对独立又彼此联系的两项任务。首先要完成数据的整理与录入(系统初始化),然后完成系统切换(系统切换)任务,即用新系统代替老系统。①直接切换方式。直接切换方式是指在某一时刻,旧系统终止使用,新系统投入运行,新系统一般要经过较详细的测试和模拟运行。考虑到系统测试中试验样本的不彻底性,以及新系统没有真正担负过实际工作,因而这种方式虽然最简单、最省钱,但风险性最大,在切换过程中很可能出现事先预想不到的问题。一般只有在老的系统已完全无法满足需要或新系统不太复杂或数据不很重要的情况下采用这种方法。一些比较重要的大型系统则不宜采用这种切换方式。②并行切换方式。针对直接式存在的问题,并行切换方式新投入运行时,老系统并不停止运行,而是与新系统同时运行一段时间,新老系统并存的时间一般为3~5 个月左右。在这段时间内,既保持系统工作不间断,又可以对照两个系统的输出,利用老系统对新系统进行检验。经过一段时间运行,在验证新系统处理准确可靠后,原系统停止工作。新老系统的并行,保证安全可靠、无风险系统运行,消除了尚未认识新系统之前的惊慌与不安。并行式的主要问题是费用太高,这是因为并存期间,新老系统的工作人员也要并存,需要双倍的费用。当系统太大时,费用开销更大。在银行、财务和一些企业的核心系统中,这是一种经常使用的切换方式。

③阶段切换方式。阶段切换方式实际上是以上两种切换方式的结合。对由多个

部分构成的系统分多个步骤进行切换,每次用部分新系统代替老系统中的某些部分,平衡后再进行下次切换,直到整个系统切换完成。例如,公司可以先切换旧的订单录入系统,然后再切换库存系统。这种切换方式既避免了直接式的风险性,又避免了并行式发生的双倍费用。阶段式系统切换方式中的最大问题表现在接口的增加上。系统各部分之间往往是互相联系的,当老系统的某些部分切换给新系统去执行,其余部分仍然由老系统去完成,于是在已切换部分和未切换部分之间就出现了如何衔接的问题,这类接口是十分复杂的。因而,阶段切换方式在较大系统使用较合适,当系统较小时不如用第二种方便。

④试点切换方式。试点是一个执行了所有操作的试验系统,如一个部门或地区分部。试点切换是指先在一个试点安装运行新系统,如果试点成功,可以采取上述三种切换方法中的一种继续逐渐推广新系统。这种切换方式时间短、费用低,通过试点的成功切换,可大大增强系统用户或管理者对新系统的信心。无论一个系统采用何种切换方式,都应该保持系统的完整性,或者说,系统的切换结果应当是可靠的。因此,系统切换也存在着一个控制问题。在新老系统交替前,必须为系统建立验证控制,如用户应掌握新老系统处理的全部控制数字记录,用此来验证系统切换是否破坏了系统的完整性。

12、简述决策支持系统在现代组织中的应用。

答:决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识,以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。它是管理信息系统(MIS)向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境,调用各种信息资源和分析工具,帮助决策者提高决策水平和质量。

DSS的概念是70年代提出的,并且在80年代获得发展。它的产生基于以下原因:传统的管理信息系统(MIS)没有给企业带来巨大的效益,人在管理中的积极作用要得到发挥;人们对信息处理规律认识提高,面对不断变化的环境需求,要求更高层次的系统来直接支持决策;计算机应用技术的发展为DSS 提供了物质基础。

决策支持系统已逐步扩广应用于现代组织中的大、中、小型企业中的预算分析、预算与计划、生产销售、研究与开发等智能部门,并开始应用于军事决策、工程决策、区域开发等方面。

13、简述从MRP、闭环MRP、MRPⅡ到ERP发展历程。

答:物料需求计划(Material Requirements Planning,简记为MRP)理论是在解决订货点法的缺陷的基础上发展起来的。它是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统。随着MRP应用范围的逐渐扩大,MRP的局限性也日益显现。MRP的运行过程主要是物流的过程,但生产的运作过程,产品从原材料的投入到成品的产出过程都伴随着企业资金的流通过程。并且资金的运作会影响到生产的运作,如采购计划制定后,由于企业的资金短缺而无法按时完成,这样就会影响到整个生产计划的执行。20世纪80年代发展起来的MRPⅡ同MRP的主要区别就是它运用管理会计的概念,用货币形式说明了执行企业物料计划带来的效益,实现物料信息同资金信息的集成。由物料需求计划变为制造资源计划,英文为Manufacturing Resources Planning。由于字母的缩写都为MRP,就将制造资源计划命名为MRPⅡ,以示区别。ERP理论与系统是从MRPⅡ发展而来的。MRPⅡ仅能管理企业内部资

源的信息流,随着全球经济一体化的加速,企业与外部环境的关系越来越密切,MRPⅡ逐渐不能满足需要,于是新的企业管理思想和软件应运而生了。在MRP Ⅱ的基础上发展起来的企业资源计划(Enterprise Resource Planning ,简称ERP)把原来的MRPⅡ拓为围绕市场需求而建立的企业内外部资源计划系统。ERP突破了原来只管理企业内部资源的方式,把客户需求、企业内部的经营活动以及供应商的资源融合到一起,体现了完全按市场需求制造的经营思想。ERP 也打破了MRPⅡ只局限于传统制造业的旧的观念和格局,把触角伸向各个行业,特别是金融业、通信业、高科技产业、零售业等,大大扩展了应用范围。

14、简述ERPⅡ的核心思想。

答:其核心是指企业从过去主要可调内部动作转向企业之间的外部动作,也就是协同商务。核心思想:以企业资源优化配置,确保企业连续、均衡地生产,实现信息流、物流与资金流的有机集成和提高企业整体水平为目标,以计划与控制为主线,面向企业产、供、销、财的现代企业管理思想。

15、简述数据挖掘的应用领域。

答:数据挖掘(Data Mining)是通过分析每个数据,从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。数据挖掘的任务有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析等。

数据挖掘在各领域的应用非常广泛,只要该产业拥有具分析价值与需求的数据仓储或数据库,皆可利用数据挖掘工具进行有目的的挖掘分析。一般较常见的应用案例多发生在零售业、直效行销界、制造业、财务金融保险、通讯业

以及医疗服务等。

销售数据中发掘顾客的消费习性,并可藉由交易纪录找出顾客偏好的产品组合,其它包括找出流失顾客的特征与推出新产品的时机点等等都是零售业常见的实例;直效行销强调的分众概念与数据库行销方式在导入数据挖掘的技术后,使直效行销的发展性更为强大,例如利用数据挖掘分析顾客群之消费行为与交易纪录,结合基本数据,并依其对品牌价值等级的高低来区隔顾客,进而达到差异化行销的目的;制造业对数据挖掘的需求多运用在品质控管方面,由制造过程中找出影响产品品质最重要的因素,以期提高作业流程的效率。

近来电话公司、信用卡公司、保险公司以及股票交易商对于诈欺行为的侦测(Fraud Detection)都很有兴趣,这些行业每年因为诈欺行为而造成的损失都非常可观,数据挖掘可以从一些信用不良的客户数据中找出相似特征并预测可能的诈欺交易,达到减少损失的目的。财务金融业可以利用数据挖掘来分析市场动向,并预测个别公司的营运以及股价走向。数据挖掘的另一个独特的用法是在医疗业,用来预测手术、用药、诊断、或是流程控制的效率。

材料研究方法期末复习资料(不错)

材料研究方法复习 X射线,SEM(扫描电子显微镜),TA,DTA,DSC,TG,红外,拉曼 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? 本质是一种波长很短的电磁波,其波长介于0.01-1000A。1895年由德国物理学家伦琴首先发现了X射线,1912年由德国物理学家laue揭示了X射线本质。 2.试计算波长0.071nm(Mo-Kα)和0.154A(Cu-Kα)的X射线束,其频率和每个量子的能量? E=hν=hc/λ 3.试述连续X射线谱与特征X射线谱产生的机理 连续X射线谱:从阴极发出的电子经高压加速到达阳极靶材时,由于单位时间内到达的电子数目极大,而且达到靶材的时间和条件各不相同,并且大多数电子要经过多次碰撞,能量逐步损失掉,因而出现连续变化的波长谱。 特征X射线谱: 从阴极发出的电子在高压加速后,如果电子的能量足够大而将阳极靶原子中内层电子击出留下空位,原子中其他层电子就会跃迁以填补该空位,同时将多余的能量以X射线光子的形式释放出来,结果得到具有固定能量,频率或固定波长的特征X射线。 4. 连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原子序数的变化规律? 发生管中的总光子数(即连续X射线的强度)与: 1 阳极原子数Z成正比; 2 与灯丝电流i成正比; 3 与电压V二次方成正比: I 正比于i Z V2 可见,连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原子序数和管电压的增加而增大 5. Kα线和Kβ线相比,谁的波长短?谁的强度高?

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材料分析方法试题(1)

《材料科学研究方法》考试试卷(第一套) 一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析 一.填空题(每空1分,选做20空,共20分,多答不加分) 1. 对于X 射线管而言,在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值 , 称为 ,当管电压增大时,此值 。 2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知,在相同条件下,θ角越大,测量的精确 度 。 3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带(甚至无吸 收带),而在 光谱中往往产生很强的吸收带。 4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同,德拜照相法的底片安装方法可以分 为: 、 、 。 5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响,使它们的共振峰产生了裂分,这种现象 叫 。 6. 德拜法测定点阵常数,系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的 偏心误差和 。 7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。 8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射,这句话是对是 错? 。 9. 对于电子探针,检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。常用的X 射 线谱仪有两种:一种 ,另一种是 。 10. 对于红外吸收光谱,可将中红外区光谱大致分为两个区: 和 。 区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。 11. 衍射仪的测量方法分哪两种: 和 。 12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。 13. 在几大透镜中,透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。 14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。红外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。 15. 有机化合物的价电子主要有三种,即 、 和 。 16. 核磁共振氢谱规定,标准样品四甲基硅δ TMS = 。 17. 红外吸收光谱又称振-转光谱,可以分析晶体的结构,对非晶体却无能为力。此种说法 正确与否? 18. 透射电子显微镜以 为成像信号,扫描电子显微镜主要以 为成像信号。 0λ

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。 布拉格方程只是确定了衍射的方向,在复杂点阵晶脆中不同位置原子的相同方向衍射线,因彼此间有确定的位相关系而相互干涉,使得某些晶面的布拉格反射消失即出现结构消 光,因此产生衍射的充要条件是满足布拉格方程的同时结构因子不为零 ● 干涉指数引入的意义,与晶面指数(密勒指数)的关系 干涉指数 HKL 与 Miller 指数 hkl 之间的关系有 : H= nh , K = nk , L = nl 不同点:(1)密勒指数是实际晶面的指数,而干涉晶面指

材料分析方法习题集

材料结构分析习题集 电子显微分析部分习题 习题一 1.电子波有何特征?与可见光有何异同? 2.分析电磁透镜对电子波的聚焦原理,说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。 3.电磁透镜的像差是怎样产生的,如何来消除和减少像差?4.说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么?如何提高电磁透镜的分辨率? 5.电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长、是什么因素影响的结果? 6.试比较光学显微镜成像和透射电子显微镜成像的异同点? 电子显微分析部分习题 习题二

1.透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?2.照明系统的作用是什么?它应满足什么要求? 3.分别说明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.成像系统的主要构成及其特点是什么? 5.样品台的结构与功能如何?它应满足什么要求? 6.透射电镜中有哪些主要光阑,在什么位置?其作用如何?7.点分辨率和晶格分辨率有何不同?同一电镜的这两种分辨率哪个高?为什么? 8.复型样品在透射电镜下的衬度是如何形成的? 9.说明如何用透射电镜观察超细粉末的尺寸和形态?如何制备 样品? 材料现代分析方法习题集 X射线衍射分析习题 习题一 1.名词解释:相干散射(汤姆逊散射)、不相干散射(康普顿散射)、荧光辐射、俄歇效应、吸收限、俄歇效应。

2.在原子序24(Cr)到74(W)之间选择7种元素,根据它们的特征谱波长(Kα1),用图解法验证莫塞莱定律。 3.若X射线管的额定功率为1.5kW,在管电压为35kV时,容许的最大电流是多少? 4.讨论下列各组概念中二者之间的关系: 1)同一物质的吸收谱和发射谱; 2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。 5.为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。 6.画出MoKα辐射的透射系数(I/I0)-铅板厚度(t)的关系曲线(t取0~1mm)。 7.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?8.X射线的本质是什么? 9.如何选用滤波片的材料?如何选用X射线管的材料?10.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。

材料分析方法复习总结

X射线:波长很短的电磁波 特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。 连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。 荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线 二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射 非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的 俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射 原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果 结构因子:定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数,即晶体结构对衍射强度的影响 多重性因素:同一晶面族{ hkl}中的等同晶面数 系统消光:原子在晶体中位置不同或种类不同引起某些方向上衍射线消失的现象 吸收限 1 x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生 X射线是一种波长很短的电磁波 X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。 连续X射线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。 特征X射线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。因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。 2 x 射线方向理论布拉格方程和艾瓦尔德图解 3 试述解决X射线衍射方向问题常用方法有哪些并进行比较 4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用 精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题 5 试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用 假设: 1)晶体视为许多相互平行且d相等的原子面 2)X射线可照射各原子面 3)入射线、反射线均视为平行光 一束波长为λ的平行X射线以θ照射晶体中晶面指数为(hkl)的各原子面,各原子面产生反射。 当Ⅹ射线照射到晶体上时,考虑一层原子面上散射Ⅹ射线的干涉。 当Ⅹ射线以θ角入射到原子面并以θ角散射时,相距为a的两原子散射x射的光程差为: 即是说,当入射角与散射角相等时,一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光的反射定律相类似,Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向,就是散射线干涉加强的方向,因此,常将这种散射称

材料分析方法考试复习题

1)短波限: 连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。 2)质量吸收系数 指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。 3)吸收限 吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。 4)X 射线标识谱 当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。 5)连续X 射线谱线 强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。 6)相干散射 当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。 7)闪烁计数器 闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。 8)标准投影图 对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。 9)结构因数 在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2 HKL F 的平方成正比,结构振幅的平方2HKL F 称为结构因数。P34。

材料分析方法考试复习题

一、名词解释(30分,每题3分) 1)短波限: 连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。 2)质量吸收系数 指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。 3)吸收限 吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。 4)X 射线标识谱 当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。 5)连续X 射线谱线 强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。 6)相干散射 当入射线与原子受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。 7)闪烁计数器 闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。 8)标准投影图 对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。 9)结构因数 在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2 HKL F 的平方成正比,结构振幅

材料现代分析方法试题及答案1

《现代材料分析方法》期末试卷1 一、单项选择题(每题 2 分,共10 分) 1.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Raman 2.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Raman 3.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(STM)和 SEM 4.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 5.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括:【 c 】 (a)–C-H、–OH 和–NH2 (b) –C-H、和–NH2, (c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和CO 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题2 分,共10 分) 1.透射电镜图像的衬度与样品成分无关。(×)2.扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。(√)3.透镜的数值孔径与折射率有关。(√)

4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。(×)5.在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角 速度的二倍。(√) 三、简答题(每题5 分,共25 分) 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。 2.原子力显微镜的利用的是哪两种力,又是如何探测形貌的? 范德华力和毛细力。 以上两种力可以作用在探针上,致使悬臂偏转,当针尖在样品上方扫描时,探测器可实时地检测悬臂的状态,并将其对应的表面形貌像显示纪录下来。 3.在核磁共振谱图中出现多重峰的原因是什么? 多重峰的出现是由于分子中相邻氢核自旋互相偶合造成的。在外磁场中,氢核有两种取向,与外磁场同向的起增强外场的作用,与外磁场反向的起减弱外场的作用。根据自选偶合的组合不同,核磁共振谱图中出现多重峰的数目也有不同,满足“n+1”规律 4.什么是化学位移,在哪些分析手段中利用了化学位移? 同种原子处于不同化学环境而引起的电子结合能的变化,在谱线上造成的位移称为化学位移。在XPS、俄歇电子能谱、核磁共振等分析手段中均利用化学位移。 5。拉曼光谱的峰位是由什么因素决定的, 试述拉曼散射的过程。 拉曼光谱的峰位是由分子基态和激发态的能级差决定的。在拉曼散射中,若光子把一部分能量给样品分子,使一部分处于基态的分子跃迁到激发态,则散射光能量减少,在垂直方向测量到的散射光中,可以检测到频率为(ν0 - Δν)的谱线,称为斯托克斯线。相反,若光子从样品激发态分子中获得能量,样品分子从激发态回到基态,则在大于入射光频率处可测得频率为(ν0 + Δν)的散射光线,称为反斯托克斯线 四、问答题(10 分) 说明阿贝成像原理及其在透射电镜中的具体应用方式。 答:阿贝成像原理(5 分):平行入射波受到有周期性特征物体的散射作用在物镜的后焦面上形成衍射谱,各级衍射波通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。在透射电镜中的具体应用方式(5 分)。利用阿贝成像原理,样品对电子束起散射作用,在物镜的后焦面上可以获得晶体的衍射谱,在物镜的像面上形成反映样品特征的形貌像。当中间镜的物面取在物镜后焦面时, 则将衍射谱放大,则在荧光屏上得到一幅电子衍射花样;当中间镜物面取在物镜的像面上时,则将图像进一步放大,这就是电子显微镜中的成像操作。 五、计算题(10 分) 用Cu KαX 射线(λ=0.15405nm)的作为入射光时,某种氧化铝的样品的XRD 图谱如下,谱线上标注的是2θ的角度值,根据谱图和PDF 卡片判断该氧化铝的类型,并写出XRD 物相分析的一般步骤。 答:确定氧化铝的类型(5 分) 根据布拉格方程2dsinθ=nλ,d=λ/(2sinθ) 对三强峰进行计算:0.2090nm,0.1604nm,0.2588nm,与卡片10-0173 α-Al2O3 符合,进一步比对其他衍射峰的结果可以确定是α-Al2O3。 XRD 物相分析的一般步骤。(5 分) 测定衍射线的峰位及相对强度I/I1: 再根据2dsinθ=nλ求出对应的面间距 d 值。 (1) 以试样衍射谱中三强线面间距d 值为依据查Hanawalt 索引。

(完整版)材料分析方法期末考试总结

材料分析方法 1.x射线是一种波长很短的电磁波,具有波粒二相性,粒子性往往表现突出,故x射线也可视为一束具有一定能量的光量子流。X射线有可见光无可比拟的穿透能力,可使荧光物质发光,可使气体或其它物质电离等。 2.相干散射:亦称经典散射,物质中的电子在X射线电场的作用下,产生强迫振动。这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。 3.不相干散射:亦称量子散射,X射线光子与束缚力不大的外层电子,或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加。 4.吸收限:物质原子序数越大,对X射线的吸收能力越强;对一定的吸收体,X射线的波长越短,穿透能力越强,表现为吸收系数的下降,但随着波长的的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。 5.荧光辐射:由入射X射线所激发出来的特征X射线称为荧光辐射(荧光X 射线,二次X射线)。 6.俄歇效应:由于光电效应而处于激发态的原子还有一种释放能量的方式,及俄歇效应。原子中一个K层电子被入射光量子击出后,L层一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量不以辐射X光量子放出,而是以另一个L层电子活的能量跃出吸收体,这样的一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应,跃出的L层电子称为俄歇电子。 7.光电子:当入射光量子的能量等于或大于吸收体原子某壳体层电子的结合能时,此光量子就很容易被电子吸收,获得能量的电子从内层溢出,成为自由电子,称为光电子。原子则处于激发态,这种原子被入射辐射电离的现象即光电效应。8.滤波片的作用:滤波片是利用吸收限两侧吸收系数差很大的现象制成的,用以吸收不需要的辐射而得到基本单色的光源。 9.布拉格方程只是获得衍射的必要条件而非充分条件。 10.晶面(hkl)的n级反射面(nh nk nl),用符号(HKL)表示,称为反射面或干涉面。 11.掠射角是入射角(或反射角)与晶面的夹角,可表征衍射的方向。 12.衍射极限条件:在晶体中,干涉面的划取是无极限的,但并非所有的干涉面均能参与衍射,因存在关系dsinθ=λ/2,或d>=λ/2,说明只有间距大于或等于X 射线半波长的那些干涉面才能参与反射。 13.劳埃法:采用连续X射线照射不动的单晶体,因为X射线的波长连续可变,故可从中挑选出其波长满足布拉格关系的X射线使产生衍射。 14.周转晶体法:采用单色X射线照射转动的单晶体,并用一张以旋转轴为轴的圆筒形底片来记录。 15.粉末法:采用单色X射线照射多晶体,试样是由数量众多、取向混乱的微晶体组成。 16.吸收因数:由于试样本身对X射线的吸收,使衍射强度的实测值与计算值不符,为了修正这一影响,则在强度公式中乘以吸收因数。 17.温度因数:原子热振动使晶体点阵原子排列的周期性受到破坏,使得原来严格满足布拉格条件的相干散射产生附加的相差,从而使衍射强度减弱。为修正实验温度给衍射强度带来的影响,需要在积分强度公式中乘以温度因数。

现代材料分析方法试题及答案

1《现代材料分析方法》期末试卷 一、单项选择题(每题 2 分,共 10 分) 1.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 Raman 2.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 Raman 3.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(STM)和 SEM 4.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 5.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括:【 c 】 (a)–C-H、–OH 和–NH2 (b) –C-H、和–NH2, (c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和 CO 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题 2 分,共 10 分) 1.透射电镜图像的衬度与样品成分无关。(×)2.扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。(√)3.透镜的数值孔径与折射率有关。(√)4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。(×)5.在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角 速度的二倍。(√) 三、简答题(每题 5 分,共 25 分) 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。 2.原子力显微镜的利用的是哪两种力,又是如何探测形貌的? 范德华力和毛细力。

材料分析方法部分课后习题答案(供参考)

第一章X 射线物理学基础 2、若X 射线管的额定功率为1.5KW,在管电压为35KV 时,容许的最大电流是多少? 答:1.5KW/35KV=0.043A。 4、为使Cu 靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。 答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t 6、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:eVk=hc/λ Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34 e为电子电荷,等于1.602×10-19c 故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。 7、名词解释:相干散射、不相干散射、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。 ⑸原子钟一个K层电子被光量子击出后,L层中一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸收体,这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。 第二章X 射线衍射方向 2、下面是某立方晶第物质的几个晶面,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)。 答:立方晶系中三个边长度相等设为a,则晶面间距为d=a/ 则它们的面间距从大小到按次序是:(100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(121)、(220)、(221)、(030)、(130)、

现代材料分析方法试题及答案2

1. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足什么公式?写出数学表达式,并说明d、θ、λ的意义。(5分) 答:. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足布拉格公式。(1分)其数学表达式:2dsinθ=λ(1分)其中d是晶体的晶面间距。(1分)θ是布拉格角,即入射线与晶面间的交角。(1分)λ是入射X 射线的波长。(1分) 4. 二次电子是怎样产生的?其主要特点有哪些?二次电子像主要反映试样的什么特征?用什么衬度解释?该衬度的形成主要取决于什么因素?(6分) 答:二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰击出的试样原子核外电子。(1分) 二次电子的主要特征如下: (1)二次电子的能量小于50eV,主要反映试样表面10nm层内的状态,成像分辨率高。(1分) (2)二次电子发射系数δ与入射束的能量有关,在入射束能量大于一定值后,随着入射束能量的增加,二次电子的发射系数减小。(1分) (3)二次电子发射系数δ和试样表面倾角θ有关:δ(θ)=δ0/cosθ(1分) (4)二次电子在试样上方的角分布,在电子束垂直试样表面入射时,服从余弦定律。(1分) 二此电子像主要反映试样表面的形貌特征,用形貌衬度来解释,形貌衬度的形成主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角。(1分) 2. 布拉格角和衍射角: 布拉格角:入射线与晶面间的交角,(1.5 分) 衍射角:入射线与衍射线的交角。(1.5 分) 3. 静电透镜和磁透镜: 静电透镜:产生旋转对称等电位面的电极装置即为静电透镜,(1.5 分) 磁透镜:产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。(1.5 分) 4. 原子核对电子的弹性散射和非弹性散射: 弹性散射:电子散射后只改变方向而不损失能量,(1.5 分) 非弹性散射:电子散射后既改变方向也损失能量。(1.5 分) 二、填空(每空1 分,共20 分) 1. X 射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 2.扫描仪的工作方式有连续扫描和步进扫描两种。 3. 在X 射线衍射物相分析中,粉末衍射卡组是由粉末衍射标准联合 委员会编制,称为JCPDS 卡片,又称为PDF 卡片。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5.透射电子显微镜的结构分为光学成像系统、真空系统和电气系统。 1. X射线管中,焦点形状可分为点焦点和线焦点,适合于衍射仪工作的是线焦点。 2. 在X 射线物象分析中,定性分析用的卡片是由粉末衍射标准联合委员会编制,称为JCPDS 卡片,又称为PDF(或ASTM) 卡片。 3. X射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5. 电子探针是一种显微分析和成分分析相结合的微区分析。 二、选择题(多选、每题4 分) 1. X射线是( A D ) A. 电磁波; B. 声波; C. 超声波; D. 波长为0.01~1000?。 2. 方程2dSinθ=λ叫( A D ) A. 布拉格方程; B. 劳厄方程; C. 其中θ称为衍射角; D. θ称为布拉格角。 3. 下面关于电镜分析叙述中正确的是( B D ) A. 电镜只能观察形貌; B. 电镜可观察形貌、成分分析、结构分析和物相鉴定; C.电镜分析在材料研究中广泛应用,是因为放大倍数高,与分辨率无关; D.电镜在材料研究中广泛应用,是因为放大倍数高,分辨率高。

材料分析测试技术期末考试重点知识点归纳

材料分析测试技术复习参考资料(注:所有的标题都是按老师所给的“重点”的标题,) 第一章x射线的性质 射线的本质:X射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与晶体的晶格常数为同一数量级,在10-8cm左右。其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。 2,X射线的产生条件:a产生自由电子;b使电子做定向高速运动;c在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。 3,对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称为X射线谱。在管电压很低,小于某一值(Mo阳极X射线管小于20KV)时,曲线变化时连续变化的,称为连续谱。在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λo,称为短波限,在高速电子打到阳极靶上时,某些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的能量和最短的波长,这波长即为λo。λo=V。 4,特征X射线谱: 概念:在连续X射线谱上,当电压继续升高,大于某个临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关。因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征x射线,

由特征X射线构成的x射线谱叫特征x射线谱,而产生特征X射线的最低电压叫激发电压。 产生:当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,或击到原于系统之外,或使这个电子填到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位,原子的系统能量因此而升高,处于激发态。这种激发态是不稳定的,势必自发地向低能态转化,使原子系统能量重新降低而趋于稳定。这一转化是由较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁的方式完成的,电子由高能级向低能级跃迁的过程中,有能量降低,降低的能量以光量子的形式释放出来形成光子能量,对于原子序数为Z的确定的物质来说,各原子能级的能量是固有的,所以.光子能量是固有的,λ也是固有的。即特征X射线波长为一固定值。 能量:若为K层向L层跃迁,则能量为: 各个系的概念:原于处于激发态后,外层电子使争相向内层跃迁,同时辐射出特征x射线。我们定义把K层电子被击出的过程叫K系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫K系辐射,同理,把L层电子被击出的过程叫L系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫L系辐射,依次类推。我们再按电子跃迁时所跨越的能级数目的不同把同一辐射线系分成几类,对跨 越I,2,3..个能级所引起的辐射分别标以α、β、γ等符号。电子由L—K,M—K跃迁(分别跨越1、2个能级)所引起的K系辐射定义为Kα,Kβ谱线;同理,由M—L,N—L电子跃迁将辐射出L系的Lα,Lβ谱线,以此类推还有M线系等。 莫赛莱定律:特征X射线谱的频率或波长只取决于阳极靶物质的原子能级结构,

材料现代分析方法试题七和参考答案

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0.15418nm 2.判别下列哪些晶面属于[-111]晶带:(-1-10),(-2-31),(231),(211),(-101),(1-33),(1-12),(1-32),(0- 11),(212)。 答:(-1-10)(321)、(211)、(1-12)、(-101)、(0-11)晶面属于[111]晶带,因为它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0。答:(-1-10)(321)、(211)、(1-12)、(-101)、(0-11)晶面属于[111]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? k k k V eV hc 24.1==λk eV hc ≤λ

材料现代分析方法复习题

材料分析方法习题 一、选择题 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) 5.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。 6.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B 7.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) 8.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 9.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。 10.在正方晶系中,晶面指数{100}包括几个晶面( B )。 A. 6; B. 4; C. 2 D. 1;。 11.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 12、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 13、立方晶系{100}晶面的多重性因子为( D ) A、2 B、3 C、4 D、6 14、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 15、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 16、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 17、对于底心斜方晶体,产生系统消光的晶面有( C ) A、112 B、113 C、101 D、111 18、对于面心立方晶体,产生系统消光的晶面有( C )

材料分析测试复习重点

题型: 判断2*10=20分 填空1*24=24分 选择2*10=20分 综合(问答,计算)~6个,36分 要知道一些缩写的含义:如XRD,TEM,SEM,EPMA(EDS,WDS),AES,IR,FT-IR,DSC,DTA 第1,2章: 1.X射线的产生:凡是高速运动的电子流或其它高能辐射流(如γ射线,中子流等)被突然减速时均能产生X射线。为了获得x射线,需具备如下条件: (1)产生并发射自由电子(如加热钨灯丝发射热电子);(2)在真空中迫使电子朝一定方向加速运动,以获得尽可能高的速度; (3)在高速电子流的运动路线上设置一障碍物(阳极靶),使高速运动的电子突然受阻而停止下来。 2.连续谱:X射线有两种不同的波谱,把强度随波长连续变化的部分称为连续谱,它和白光相似,是多种波长的混合体,故也称白色X射线; 其产生原因:由于大量电子射到阳极上的时间和条件不尽相同,而且有的电子还可能与阳极作多次碰撞而逐步转移其能量,情况复杂,因此所产生的电磁波具有各种不同的波长。形成了连续X射线谱。 特征谱:叠加在连续谱上面的是强度很高的具有一定波长的X射线,称为特征谱,它和单色光相似,故也称单色X射线。当管压增高到某一临界值U时,则在连续谱的某些特定波长上出现一些强度很高的锐峰,它们构成了X射线特征谱。刚好激发特征谱的临界管压称为激发电压。特征谱的波长不受管压和管流的影响,只决定于阳极靶材的原子序数。对一定材料的阳极靶,产生的特征谱的波长是固定的,此波长可以作为阳极靶材的标志或特征,故称为特征谱或标志谱。 3. 俄歇效应原子K层电子被击出,L层电子,例如L2电子向K层跃迁,其能量差ΔE=E K-E L2。可能不是以产生一个K系X射线光量子的形式释放,而是被邻近的电子(比如另一个L2电子)所吸收,使这个电子受激发而成为自由电子,这就是俄歇效应,这个自由电子就称为俄歇电子。 4. 14种点阵 P16 布拉格方程的推导,理解习题15,24 P33表1-4 P35 公式1-52 测晶块大小

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