材料研究方法复习题.docx

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材料研究方法复习题

一、名词解释：

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射线吸收性质的物理量。

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与结构振幅的平方成正比，结构振幅的平方称为结构因数。

P34。

10）晶带面（共带面）晶带轴

我们说这些相交于平行直线的一组晶面属于同一晶带，称晶带面或共带面，其交线即为晶带轴。

P99。

11）选择反射

镜面可以任意角度反射可见光，但X射线只有在满足布拉格方程的角上才能发生反射，因此，这种反射亦称选择反射。

P27。

12）倒易点阵

倒易点阵是在晶体点阵的基础上按照一定的对应关系建立起来的空间几何图形，是晶体点阵的另一种表达形式。

P144。

13）球差

球差即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的像差。

P124。

14）衍射衬度

这种由于样品中不同位向的晶体的衍射条件（位向）不同而造成的衬度差别叫衍射衬度。

P170。

15）、结构消光

当时，即使满足布拉格定律，也没有衍射束产生，因为每个晶胞内原子散射波的合成振幅为零，这叫做结构消光。

P149。

二、填空题：

1.PDF卡片的索引有（字母索引）和（Hanawalt索引）两种。

当不知所测样品的化学元素时采用（Hanawalt索引），当知样品元素时采用（字母索引）。

2.TEM中物镜光阑又称为（衬度光阑），通常被安放在物镜的（后焦面）上。

3.在X射线的吸收中，线吸收系数是在X射线传播的方向上单位（厚度物质）上的X射线衰减程度，而质量吸收系数是单位（质量）物质对X射线的衰减量。

4.特征X射线和二次特征X射线的区别是，特征X射线是由（入射电子）激发物质产生的，而二次特征X射线是（入射X射线）激发物质产生的。

5.在选择滤波片时，可以选择滤波片的波长λk刚好位于辐射源Kα和Kβ（λβ<λk<λα）之间，这时滤波片对（Kβ）射线产生强烈的吸收，而对（Kα）射线却吸收很少。

6.粉末法是用（单色）的X射线照射（多晶体）试样，利用晶粒的不同取向来改变θ角，以满足布拉格方程。

7.劳埃法是用（连续）X射线照射（不动的单晶体）样品进行衍射的方法。

8.结构因子表征了晶胞内（原子种类），（原子数目），（原子位置）对衍射强度的影响。

9.在体心立方晶胞中，当晶面指数H+K+L为（偶）数时，该晶面衍射线存在；当H+K+L为（奇）数时，该晶面衍射线不存在。

10.在面心立方晶体中，当晶面指数（全为奇数或全为偶数）时，该晶面衍射线存在；当晶面指数（奇偶混杂）时，该晶面衍射线不存在。

11.衍射仪的衍射花样均来自于与试样表面（平行）的晶面的反射。

12.X射线衍射仪中计数器的作用是精确地测定衍射线的（强度）。

13.分辨本领是指成像物体上能分辨出来的两个物点间的（最小）距离，不管是光学显微镜还是电子显微镜，分辨本领取决于照明光源的（波长）。

14.球差是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的（折射能力）不符合预定的规律造成的。

15.色差是由于入射电子（波长）的非单一性造成的。

16.透射电镜的一个特点是景深（大），焦长（很长），这是由于（小孔径角）成像的结果。

17.TEM的成像系统主要由（物镜），（中间镜）和（投影镜）组成，TEM分辨本领的高低主要取决于（物镜）。

18.TEM的中间镜是一个长焦距变倍率的透镜，可在（0-20）倍范围调节，当放大倍数大于1时，用来进一步（放大）物镜像。

19.在TEM中有三种主要光阑，分别是（聚光镜）光阑，（物镜）光阑和（选区）光阑。

20.选区光阑一般放在物镜的（像平面位置）上，用来试验选区电子衍射操作。

21.多晶体电子衍射花样是一系列（不同半径的同心圆环）；单晶体花样是排列整齐的（许多斑点所组成的）；而非晶态物质的衍射花样是（一个漫射的中心斑点）。

22.倒易点阵中的一个点代表正点阵中的（一组晶面），倒易矢量的方向（垂直于）正点阵中相应的hkl晶面。

23.爱瓦尔德球图解法是（布拉格定律）的几何表达形式。

作图时，样品位于球的（球心）位置，球的半径为（1/λ）。

24.零层倒易截面（垂直）于相应的晶带轴，且包含有该晶带的所有共带面的（倒易矢量）。

25.在电子衍射基本公式中，K=λL称为电子衍射的（相机常数）。

是一个协调正倒空间的比例系数。

26.在TEM成像中，把让透射束通过的物镜光阑成像，而把衍射束挡掉所得的像叫（明场）像；而把透射束挡掉让衍射束成像所得的像叫（暗场）像。

27.扫描电镜的分辨率的高低和检测信号种类有关，分辨率最高的是（二次电子）和（俄歇电子）信号。

28.在SEM中，二次电子信号主要用于分析样品的（表面形貌），背散射电子信号既可用于进行（形貌）分析，也可用于（成分）分析。

29.电子探针的原理是用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的（特征X射线），分析（特征X射线的波长）便可知样品中所含元素的种类。

30.以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为（光电效应），被激出的电子称为（光电子）。

31.X射线的强度是指垂直于X射线传播方向的单位面积上在单位时间内光量子数目的（能量）总和。

32.连续谱短波限只与（管电压）有关。

33.X射线产生要有三个基本条件：

（1）（产生自由电子）

（2）（使电子作定向高速运动）（3）（在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物）。

34.特征X射线的波长只与（靶的原子序数）有关，而与（电压）无关，产生特征X射线的最低电压叫（激发电压）。

35.X射线的衍射分析方法有三种（劳埃法）、（周转晶体法）、（粉末法）。

36.原子在晶体中位置不同或原子种类不同而引起的某些方向上的衍射线消失的现象称之为（系统消光）。

37.在粉末法中影响X射线强度的因子有五项，分别为（结构因子）、（角因子）、（多重性因子）、（吸收因子）、（温度因子）

38.透射电镜是以波长极短的（电子束）作为照明源，它的电子光学系统由（照明系统）（成像系统）（观察记录系统）三部分组成。

39.透射电镜有两大功能，分别为（微观形貌观察）和（电子衍射）

40.电子束与固体样品作用时产生信号有（背散射电子）、（二次电子）吸收电子、（透射电子）、（特征X射线）（俄歇电子）

三、选择题：

1.在X射线管中，起发射电子功能的是：

（A）

A．阴极B.阳极C.窗口D.靶

2.在连续X射线谱中，随管压增高，连续谱曲线对应的最大值和短波限λSWL都（C）

A.向长波方向移动B.不变

C.向短波方向移动D.变化无规律

3.在连续X射线谱中，（C）处X射线光量子的能量最大。

A.峰值处B.短波限λ。

处

C.1.5λSWL处D.不固定

4.特征X射线的波长与（D）有关。

A.管电压B.管电流

C.激发电压D.靶材原子序数

5.Kα射线与Kβ射线之间的关系为（A、C）（多项选择）

A.Kα的波长大于KβB.Kα的波长小于Kβ

C.Kα的强度大于KβD.Kβ的强度大于Kα

6.K层电子被击出的过程叫（B），随之的电子跃迁引起的辐射称为（B）。

A.K系辐射，K系激发B.K系激发，K系辐射

C.K系激发，L系辐射D.K系辐射，K系辐射

7.Kα射线是电子由（A）跃迁所引起的辐射。

A.L→KB.M→KC.M→LD.N→L

8.X射线相干散射是指X射线与（A）相撞时产生的散射。

A.原子中束缚较紧的内层电子B.外层电子

C.自由电子D.原子核

9.X射线非相干散射是指X射线与（A）相撞时产生的散射。

A.束缚力不大的外层电子，价电子或金属中的自由电子。

B.原子中束缚较紧的内层电子

C.原子核D.反冲电子

10.质量吸收系数μm与线吸收系数μl之间的关系为（A）。

A.μm=μl/ρB.μl=μm/ρ

C.μm=μl/mD.μl=μm/m

11.下列关于质量吸收系数μm的描述正确的是（B）。

A.μm与物质密度ρ和物质状态有关

B.μm与物质原子序数Z和X射线波长有关

C.μm与物质原子序数Z有关和X射线波长无关

D.μm与物质原子序数Z和X射线波长均无关

12.X射线在晶体中产生衍射时，入射线与衍射线的夹角为（B）

A.θ角B.2θ角C.3θ角D.4θ角

13.下列关于X射线描述正确的是（A、C）（多项选择）

A.单色X射线的衍射只在满足布拉格定律的若干个特殊角度上产生。

B.X射线衍射线的强度比入射线强度低得多。

C.被晶体衍射的X射线是由入射线在晶体中所经过路程上的所有原子散射波干涉的结果。

D.X射线的衍射是在极表层上产生的。

14.下面关于干涉指数的描述正确的是（A、B、D）（多项选择）

A.干涉指数与晶面指数的明显差别是干涉指数中有公约数。

B．当干涉指数为质数时，它就代表一组真实的晶面。

C.干涉指数是真实存在的晶面。

D.干涉指数是广义的晶面指数。

15.简单晶胞中能参与衍射的晶面的条件是（C）

A.H+K+L为偶数B.H×K×L为同性数

C.所有晶面均参与衍射D.H+K+L为奇数

16.面心立方晶胞，参与衍射的晶面应符合以下条件（A）

A.HKL为同性数B.H+K+L为偶数

C.HKL为异性数D.H+K+L为奇数

17.体心立方晶胞中，结构因子不等于零的晶面为（A）

A.H+K+L为偶数B.H+K+L为奇数

C.HK×L为同性数D.H×K×L为异性数

18.在德拜照相法中，胶片记录的衍射花样为（B）

A.一系列的圆环B.一系列的圆弧对

C.排列规则的斑点D.一系列的直线对

19.在德拜法记录的衍射花样中。

如果低角的弧线接近中心孔，高角线靠近端部，此时底片的装法为（A）

A.正装法B.反装法C.不对称装法D.偏装法

20.单晶体电子衍射的花样为（B）

A.同心圆环B.排列整齐的许多斑点

C.一系列的弧对D.一个中心斑点

21.多晶体电子衍射花样为（A）

A.一系列不同半径的同心圆环

B.排列整齐的许多斑点