材料分析测试技术左演声课后答案
ch05材料分析测试方法作业答案
第五章 X 射线衍射分析原理一、教材习题5-2 “一束X 射线照射一个原子列（一维晶体），只有镜面反射方向上才有可能产生衍射”，此种说法是否正确？答：不正确。
（根据劳埃一维方程，一个原子列形成的衍射线构成一系列共顶同轴的衍射圆锥，不仅镜面反射方向上才有可能产生衍射。
） 5-3 辨析概念：X 射线散射、衍射与反射。
答：X 射线散射：X 射线与物质作用（主要是电子）时，传播方向发生改变的现象。
X 射线衍射：晶体中某方向散射X 射线干涉一致加强的结果，即衍射。
X 射线反射：晶体中各原子面产生的反射方向上的相干散射。
与可见光的反射不同，是“选择反射”。
在材料的衍射分析工作中，“反射”与“衍射”通常作为同义词使用。
5-4 某斜方晶体晶胞含有两个同类原子，坐标位置分别为：(43，43，1)和（41，41，21），该晶体属何种布拉菲点阵？写出该晶体(100)、(110)、(211)、(221)等晶面反射线的F 2值。
答：根据题意，可画出二个同类原子的位置，如下图所示：如果将原子（1/4，1/4，1/2）移动到原点（0，0，0），则另一原子（3/4，3/4，1）的坐标变为(1/2，1/2，1/2)，因此该晶体属布拉菲点阵中的斜方体心点阵。
对于体心点阵：])1(1[)()2/2/2/(2)0(2L K H L K H i i f fe fe F ++++-+=+=ππ⎩⎨⎧=++=++=奇数时，当偶数时；当L K H 0,2L K H f F⎩⎨⎧=++=++=奇数时，当偶数时；当L K H L K H f 0,4F 22或直接用两个原子的坐标计算：()()()()()()()331112()2()4444211111122()2224421112()4421(2)211111111i h k l i h k l i h k l i h k l i h k l h k l i h k l h k l h k l F f e e f e e f ef ef ππππππ++++⎛⎫++++ ⎪⎝⎭++++++++++⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤=+-⎣⎦⎡⎤=+-⎣⎦⎡⎤=+-±⎣⎦所以 F 2=f 2[1+(-1)(h +k +l )]2因此，(100)和(221)，h +k +l =奇数，|F |2=0；(110)、(211)，h +k +l =偶数，|F |2=4f 2。
材料测试技术第一章习题答案
材料测试技术第一章习题答案2.计算当管电压为50kV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：由eU=mv2, 得v===1.33×108m/sE k=eU=1.6×10-19×50×103=8×10-15J由eU=，得=hc/eU==0.248×10-10m=0.0248nmE max=E k=8×10-15J3. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKα X 射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβ X 射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKα X 射线激发CuLα荧光辐射；答：CuKα X射线可以激发CuLα荧光辐射。
因为:Cu的K层电子的逸出功W K＝8979eV，对应的吸收限为λk=0.138nm。
Cu的LⅢ层电子的逸出功W LⅢ＝933eV，对应的吸收限为λLⅢ=1.33nm。
CuKα射线的λ＝0.154nm，CuKβ射线的λ＝0.139nm，产生荧光辐射的条件是入射X射线的能量大于电子的逸出功，对K系电子，即λ≤λk，又CuKα和CuKβ都大于λk，小于λLⅢ∴CuKα和CuKβ射线不能激发CuKα荧光辐射，可以激发CuLα荧光辐射。
5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3 g/cm3）?解：查表（附录2）知：N对Cr Kα 的质量吸收系数μm1=27.7cm2/g,O对Cr Kα 的质量吸收系数μm2=40.1cm2/g,于是，空气对Cr Kα 的质量吸收系数μm=W1μm1+ W2μm2=0.8×27.7+0.2×40.1 =30.18 cm 2/g线吸收系数μ=μm ×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2 cm -16.为使CuK α线的强度衰减1/2，需要多厚的Ni 滤波片？解：查表知：Ni 对Cu K α 的质量吸收系数μm =49.2cm 2/g ，由I x =I 0e -μm ρx ,得x=ρμI I ln m 0x-，代入相应数值，解得， X=90.82.9421ln ?-=0.00158cm。
现代材料分析技术第一章部分作业答案
a (030)
O
(020)
(010)
b O*
.(010)
. . (020) (030)
2d2 L2
arcsin(
H 2 K 2 L2 )
2a
2 0.006721
2d sin
d
a
H 2 K 2 L2
arcsin(
H 2 K 2 L2 )
2a
线 条
F2
强度
Ф
P F2Ф
归一化
1 13689.0 13.9662 2294199.74 100 2 10691.6 6.1348 393544.97 17 3 8873.6 3.8366 817066.89 36 4 7569.0 2.9105 264354.89 12
2.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： 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 所以电子与靶碰撞时的速度为
v0=(2E/m)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
若L为奇数 F 0 若L为偶数且H和K奇偶混杂 F 0
线 条
θ/（*）
HKL
P
Sinθ/λ nm-1
f
1 20.3 （110） 12 2.2501 58.5
2 29.2 （200） 6 3.1641 51.7
3 36.4 （211） 24 3.8488 47.1
4 43.6 （220） 12 4.4727 43.5
故需加的最低管电压应≥8.86(kv)， 所发射的荧光辐射波长是0.154纳米。
材料分析方法课后答案 更新至
第一章 X 射线物理学基础3.讨论下列各组概念的关系答案之一(1）同一物质的吸收谱和发射谱；答：λk 吸收 〈λk β发射〈λk α发射(2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答：λk β发射（靶）〈λk 吸收(滤波片)〈λk α发射（靶）。
任何材料对X 射线的吸收都有一个K α线和K β线。
如 Ni 的吸收限为 nm 。
也就是说它对波长及稍短波长的X 射线有强烈的吸收。
而对比稍长的X 射线吸收很小。
Cu 靶X 射线:K α= K β=。
(3）X 射线管靶材的发射谱与被照射试样的吸收谱。
答：Z 靶≤Z 样品+1 或 Z 靶>>Z 样品X 射线管靶材的发射谱稍大于被照射试样的吸收谱，或X 射线管靶材的发射谱大大小于被照射试样的吸收谱。
在进行衍射分析时，总希望试样对X 射线应尽可能少被吸收，获得高的衍射强度和低的背底。
材料分析方法 综合教育类 2015-1-4 BY ：二专业の学渣 材料科学与工程学院答案之二1）同一物质的吸收谱和发射谱；答：当构成物质的分子或原子受到激发而发光，产生的光谱称为发射光谱，发射光谱的谱线与组成物质的元素及其外围电子的结构有关。
吸收光谱是指光通过物质被吸收后的光谱，吸收光谱则决定于物质的化学结构，与分子中的双键有关。
2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答：可以选择λK刚好位于辐射源的Kα和Kβ之间的金属薄片作为滤光片，放在X射线源和试样之间。
这时滤光片对Kβ射线强烈吸收，而对Kα吸收却少。
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/λVk=×10-34××108/×10-19××10-10)=(kv)λ 0=v(nm)=(nm)=(nm)其中 h为普郎克常数，其值等于×10-34e为电子电荷，等于×10-19c故需加的最低管电压应≥(kv)，所发射的荧光辐射波长是纳米。
材料分析方法习题答案
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（ ）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（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）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.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（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。
（）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。
（）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。
（）4. 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。
（）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。
（）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。
2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。
3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。
4. X射线的本质既是也是，具有性。
5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。
习题1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？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。
3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱“吸收谱”？4.X射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5.产生X射线需具备什么条件？6.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？127. 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。
材料分析测试方法试题及答案
第一章电磁辐射与材料结构一、名词、术语、概念波数，分子振动，伸缩振动，变形振动（或弯曲振动、变角振动），干涉指数，晶带，原子轨道磁矩，电子自旋磁矩，原子核磁矩。
二、填空1、电磁波谱可分为3个部分：①长波部分，包括( )与( )，有时习惯上称此部分为( )。
②中间部分，包括( )、( )和( )，统称为( )。
③短波部分，包括( )和( )（以及宇宙射线），此部分可称( )。
答案：无线电波（射频波），微波，波谱，红外线，可见光，紫外线，光学光谱，X射线，射线，射线谱。
2、原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。
答案：电子，能级。
3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为( )跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为( )跃迁。
答案：辐射，无辐射。
4、分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量（E）由分子中各( )，( )及( )组成。
答案：电子能量，振动能量，转动能量。
5、分子振动可分为( )振动与( )振动两类。
答案：伸缩，变形（或叫弯曲，变角）。
6、分子的伸缩振动可分为( )和( )。
答案：对称伸缩振动，不对称伸缩振动（或叫反对称伸缩振动）。
7、平面多原子（三原子及以上）分子的弯曲振动一般可分为( )和( )。
答案：面内弯曲振动，面外弯曲振动。
8、干涉指数是对晶面( )与晶面( )的标识，而晶面指数只标识晶面的（）。
答案：空间方位，间距，空间方位。
9、晶面间距分别为d110／2，d110/3的晶面，其干涉指数分别为( )和( )。
答案：220，330。
10、倒易矢量r*HKL的基本性质：r*HKL垂直于正点阵中相应的（HKL）晶面，其长度r*HKL等于(HKL)之晶面间距d HKL的( )。
答案：倒数（或1/d HKL）。
11、萤石（CaF2）的（220）面的晶面间距d220=0.193nm，其倒易矢量r*220（）于正点阵中的（220）面，长度r*220=（）。
材料现代分析测试方法习题答案共20页word资料
第一章1. X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射；（2）用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射；（3）用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。
3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”？4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5. 产生X 射线需具备什么条件？6. 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？7. 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。
8. 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？9. 连续谱是怎样产生的？其短波限V eV hc 301024.1⨯==λ与某物质的吸收限kk k V eV hc 31024.1⨯==λ有何不同（V 和V K 以kv 为单位）？ 10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作用？规律如何？对x 射线分析有何影响？反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同？11. 试计算当管压为50kv 时，Ⅹ射线管中电子击靶时的速度和动能，以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少？12. 为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有一个而L 吸收限有三个？当激发X 系荧光Ⅹ射线时，能否伴生L 系？当L 系激发时能否伴生K 系？13. 已知钼的λK α＝0.71Å，铁的λK α＝1.93Å及钴的λK α＝1.79Å，试求光子的频率和能量。
试计算钼的K 激发电压，已知钼的λK ＝0.619Å。
已知钴的K 激发电压V K ＝7.71kv ，试求其λK 。
14. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm ，试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射的透射系数各为多少？15. 如果用1mm 厚的铅作防护屏，试求Cr K α和Mo K α的穿透系数。
材料分析思考题（答案）.
材料分析思考题（答案）.安徽⼯业⼤学材料分析测试技术复习思考题第⼀章 X射线的性质X射线产⽣的基本原理1 X射线的本质：电磁波、⾼能粒⼦、物质2 X射线谱：管电压、电流对谱的影响、短波限的意义等连续谱短波限只与管电压有关，当固定管电压，增加管电流或改变靶时短波限λ0不变。
随管电压增⾼，连续谱各波长的强度都相应增⾼，各曲线对应的最⼤值和短波限λ0都向短波⽅向移动。
3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,故称之为连续X射线。
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1两类散射的性质(1)相⼲散射：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量（波长）不变，⽽只是改变了⽅向。
这种散射称之为相⼲散射。
(2)⾮相⼲散射:：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量⼀部分传递给了原⼦，这样⼊射光的能量改变了，⽅向亦改变了，它们不会相互⼲涉，称之为⾮相⼲散射。
2⼆次特征辐射（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。
俄歇效应：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。
第⼆章 X射线的⽅向晶体⼏何学基础1 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晶体：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2 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向指数（略）晶⾯指数：对于同⼀晶体结构的结点平⾯簇，同⼀取向的平⾯不仅相互平⾏，⽽且，间距相等，质点分布亦相同，这样⼀组晶⾯亦可⽤⼀指数来表⽰，晶⾯指数的确定⽅法为：A、在⼀组互相平⾏的晶⾯中任选⼀个晶⾯，量出它在三个坐标轴上的截距并以点阵周期a、b、c为单位来度量；B、写出三个截距的倒数；C、将三个倒数分别乘以分母的最⼩公倍数，把它们化为三个简单整数h、k、l，再⽤圆括号括起，即为该组晶⾯的晶⾯指数，记为(hkl)。
材料分析方法课后题
1-3 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；答：λk k k k 吸收〈λk k k k β发射〈λk k k k α发射2）X 射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
答：λk k β发射（靶）〈λk k 吸收( ( 滤波片) ) 〈λk k α发射（靶）。
任何材料对X射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。
如Ni 的吸收限为0.14869 nm。
也就是说它对0.14869nm 波长及稍短波长的X 射线有强烈的吸收。
而对比0.14869 稍长的X 射线吸收很小。
Cu 靶X 射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。
3）X 射线管靶材的发射谱与被照射试样的吸收谱。
答：Z 靶≤Z 样品+1 或Z 靶>>Z 样品1-7名词解释相干散射（汤姆逊散射）：入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子（如内层电子）发生弹性碰撞作用，仅其运动方向改变而没有能量改变的散射。
又称弹性散射；相干散射（汤姆逊散射）：入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子（如内层电子）发生弹性碰撞作用，仅其运动方向改变而没有能量改变的散射。
又称弹性散射；荧光辐射：物质微粒受电磁辐射激发（光致激发）后辐射跃迁发射的光子（二次光子）称为荧光或磷光，俄歇效应：如原子的退激发不以发射X射线的方式进行则将以发射俄歇电子的德方式进行，此过程称俄歇过程或俄歇效应；吸收限：当入射X射线光子能量达到某一阈值可击出物质原子内层电子时，产生光电效应。
与此能量阈值相应的波长称为物质的吸收限。
2-2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。
2-3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？洛伦兹因数是表示掠射角对衍射强度的影响。
材料分析测试技术---教学大纲
《材料分析测试技术》课程教学大纲课程代码：050232004课程英文名称： Materials Analysis Methods课程总学时：24 讲课：20 实验4适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2017.07一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料分析测试技术是高等学校材料加工类专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析的基本知识、基本理论和基本方法，在材料加工类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析的基本理论；2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术；3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的初步能力；4. 具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作原理以及适用范围。
2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；掌握多晶衍射图像的形成机理；了解影响X射线衍射强度各个因子，了解结构因子计算以及系统消光规律；了解点阵常数的精确测定方法；了解宏观应力的测定原理及方法；掌握物相定性、定量分析原理及方法；了解利用倒易点阵与厄瓦尔德图解法分析衍射现象；了解电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法。
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第一章 电磁辐射与材料结构一、教材习题1-1 计算下列电磁辐射的有关参数：（1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（μm ）； 答：已知波数ν=3030cm -1根据波数ν与波长λ的关系)μm (10000)cm (1λν=-可得： 波长μm 3.3μm 3030100001≈==νλ（2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）； 解：波长λ与频率ν的关系为λνc=已知波长λ=5m ，光速c ≈3×108m/s ，1s -1=1Hz则频率MHz 6010605/103168=⨯=⨯=-s msm ν （3）588.995nm 钠线相应的光子能量（eV ）。
答：光子的能量计算公式为λνchh E ==已知波长λ=588.995nm=5.88995⨯10-7m ，普朗克常数h ＝6.626×10-34J ⋅s ，光速c ≈3×108m/s ，1eV=1.602×10-19J 则光子的能量（eV ）计算如下：eVeV J ms m s J E 107.210602.110375.3 10375.31088995.5/10310626.61919197834≈⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⋅⨯=-----1-3 某原子的一个光谱项为45F J ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。
答：对于光谱项45F J ，n =4，L =3，M =5；S =2(M =2S +1=5)，则J =5，4，3，2，1，当J=5，M J=0，±1，±2，···±5；……J=1，M J=0，±1。
光谱项为45F J的能级示意图如下图：1-4辨析原子轨道磁矩、电子自旋磁矩与原子核磁矩的概念。
答：原子轨道磁矩是指原子中电子绕核旋转的轨道运动产生的磁矩；电子自旋磁矩是指电子自旋运动产生的磁矩；原子核磁矩是指原子中的原子核自旋运动产生的磁矩。
1-5下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？12C、19F9、31P15、16O8、1H1、14N7。
6答：12C6和16O8没有自旋角动量。
1-8分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答：干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？答：简单立方晶胞的（001）、（002）和（003）面如下图左、中、右所示：（001）（002）（003）如上图所示，晶面指数（001）表示的所有晶面上都有原子分布，而干涉指数（002）表示的晶面中C面无原子分布，干涉指数（003）表示的晶面中C面和D面无原子分布。
面心立方晶胞的（001）、（002）和（003）面如下图左、中、右所示：（001）（002）（003）如上图所示，晶面指数（001）和干涉指数（002）表示的所有晶面都有原子分布，而干涉指数（003）表示的晶面中C面和D面无原子分布。
所以，干涉指数表示的晶面上不一定有原子分布。
1-9已知某点阵∣a∣=3Å，∣b∣=2Å，γ=60︒，c∥a×b，试用图解法求r*110与r*210。
答：已知∣a∣=3Å，∣b∣=2Å，γ=60︒，c∥a×b，所以这个点阵是一个简单单斜点阵。
根据倒易矢量与相应正点阵晶面之间的关系可知，所求倒易矢量的方向分别为正点阵中（110）和（210）晶面的法向，倒易矢量模长分别为晶面间距d110和d 210的倒数。
因为c ∥a ×b ，即c 垂直于a 、b 所在平面，所以可用a 、b 所在平面的二维坐标系表述该三维点阵，（110）和（210）晶面变成两组平行直线，平行直线间距分别就是d 110和d 210。
因此，只要根据条件画出（110）和（210）晶面，就可求出r *110与r *210。
r *110与r *210是矢量，其模长∣r *110∣与∣r *210∣分别是d 110和d 210的倒数，作图只能量出d 110和d 210，∣r *110∣与∣r *210∣需要计算。
以a 作为x 轴的基矢，以b 为y 轴的基矢，则x 轴的单位长度为3Å，y 轴的单位长度为2Å。
作图时，2cm 代表1Å，所做示意图见下图。
1-10 下列哪些晶面属于]111[晶带？)331(),011(),101(),211(),231(),132(),111(。
答：根据晶带定律（方程），可判断)101(),211(),132(属于]111[晶带。
二、补充习题1、试求加速电压为1、10、100kV 时，电子的波长各是多少？考虑相对论修正后又各是多少？解：根据电子的波长λ（单位nm ）与加速电压V （单位V ）的关系V225.1≈λ 1kV=1000V 时，)nm (0387.01000225.1=≈λ 10kV=10000V 时，)nm (0123.010000225.1=≈λ 100kV=100000V 时，)nm (00387.010*******.1=≈λ经相对论修正后，2610225.1VV ⨯+≈-λ1kV 时，)nm (0387.0)1000(101000225.126=⨯+≈-λ10kV 时，)(0122.0)10000(1010000225.126nm =⨯+≈-λ100kV 时，)nm (00370.0)100000(10100000225.126=⨯+≈-λ由计算可知，当加速电压较大时，电子的波长需经相对论校正。
第三章 粒子（束）与材料的相互作用一、教材习题3-1 电子与固体作用产生多种粒子信号（教材图3-3），哪些对应入射电子？哪些是由电子激发产生的？图3-3入射电子束与固体作用产生的发射现象答：图中I0表示入射电子；背散射电子流I R、吸收电流I A和透射电子流I T对应入射电子；二次电子流I S、X射线辐射强度I X、表面元素发射总强度I E是由电子激发产生的。
3-2电子“吸收”与光子吸收有何不同？答：电子吸收是指由于电子能量衰减而引起的强度（电子数）衰减的现象。
电子吸收只是能量衰减到不能逸出样品，不是真的被“吸收”了。
而光子吸收是因光子的能量与物质中某两个能级差相等而被吸收，光子被真的吸收了，转化成了另外的能量。
3-3入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多，而俄歇电子与X光电子的逸出深度相当，这是为什么？答：入射电子激发的俄歇电子，只有表面几个原子层产生的具有特征能量的俄歇电子才能逸出固体表面，被电子能谱仪检测到。
虽然入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多，激发产生X光电子的深度也要大得多，但样品深层激发的X光电子要逸出表面，必然要经多次碰撞散射而能量衰减，难以逸出固体表面，因此也只有表面几个原子层产生的具有特征能量的X光电子才能逸出固体表面，从而被电子能谱仪检测到。
加上X光电子与俄歇电子的能量差不多，所以它们的逸出深度相当。
二、补充习题1、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。
答：电子与固体作用产生的信号主要有：背散射电子（弹性背散射电子，非弹性背散射电子），二次电子，俄歇电子，透射电子，吸收电子，X射线（连续X 射线，特征X射线，荧光X射线）、表面元素发射等；建立的分析方法主要有：透射电子显微镜（简称“透射电镜”，TEM），电子衍射分析（ED），扫描电子显微镜（简称“扫描电镜”，SEM），电子探针X射线显微分析（简称“电子探针”，EPMA），俄歇电子能谱（AES），电子能量损失谱（EELS）、电子背散射衍射（EBSD）等。
或以列表形式：电子与固体相互作用产生的信号及据此建立的主要分析方法电子与固体相互作用产生的主要信号建立的主要分析方法或仪器电子二次电子SEM 扫描电镜弹性散射电子LEEDRHEEDTEMEBSD低能电子衍射反射式高能电子衍射透射电镜（含电子衍射）电子背散射衍射非弹性散射电子EELS 电子能量损失谱俄歇电子AES 俄歇电子能谱光子特征X射线EPMAWDSEDS电子探针，包括：波谱能谱X射线的吸收（或由吸收引起）XRFCLX射线荧光阴极荧光元素离子、原子ESD 电子受激解吸第二章电磁辐射与材料的相互作用一、教材习题2-2下列各光子能量（eV）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？1.2×106~1.2×102、6.2~1.7、0.5~0.02、2×10-2~4×10-7。
答：1.2×106~1.2×102X射线谱域，与原子内层电子跃迁所需能量相对应。
6.2~1.7 近紫外-可见光谱域，与原子或分子外层电子跃迁所需能量相对应。
0.5~0.02 中红外谱域，与分子振动能级跃迁所需能量相对应。
2×10-2~4×10-7远红外-微波谱域，与分子转动能级和电子自旋能级跃迁所需能量相对应。
或者列表如下：光子能量（eV）电磁波谱域对应跃迁1.2×106~1.2×102X射线原子内层电子跃迁6.2~1.7 紫外-可见光原子（或分子）外层电子跃迁0.5~0.02 中红外线分子振动能级跃迁2×10-2~4×10-7远红外线-微波分子转动能级和电子自旋能级跃迁2-3下列哪种跃迁不能产生?31S0—31P1、31S0—31D2、33P2—33D3、43S1—43P1。
答：根据光谱选律判断跃迁能否产生。
光谱选律：（1）主量子数变化∆n=0或任意正整数；（2）总角量子数变化∆L=±1；（3）内量子数变化∆J=0，±1（但J=0，∆J＝0的跃迁是禁阻的）；（4）总自旋量子数的变化∆S=0。
31S0—31P1能产生跃迁，因为∆n=3-3=0，∆L=1-0=1，∆J=1-0=1，∆S=0-0=0 31S0—31D2不能产生跃迁，因为∆n=3-3=0，∆L=2-0=2，∆J=2-0=2，∆S=0-0=0 33P2—33D3能产生跃迁，因为∆n=3-3=0，∆L=2-1=1，∆J=3-2=1，∆S=1-1=0 43S1—43P1光谱项43S1是否正确？因为L≥S时，M=2S+1，L<S时，M=2L+1，所以M应为2L+1=2⨯0+1=1。
而43S1中M=3，所以光谱项43S1不正确，因此43S1—43P1跃迁不能产生。
2-5分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各有何特点？答：分子能级跃迁的类型有电子能级跃迁、振动能级跃迁和转动能级跃迁。
紫外、可见光谱与红外光谱的特点对比如下表：特点紫外、可见光谱红外光谱能级跃迁类型分子外层电子能级跃迁，所得光谱属于分子的电子光谱。
分子振动和转动能级跃迁，所得光谱属于分子的振动光谱或转动光谱。