材料微观分析作业题答案(一).pdf

第一章
1.衍射分析用的单色X射线采用的阳极靶材料的哪种标识X射线、滤波片材料
的原子序数与阳极靶材料的原子序数关系如何？滤波片吸收限λk与阳极靶材料
的标识X射线波长是什么关系？

答：①采用K标识X射线。


②Z40时，Z=Z-1；Z40时，Z=Z-2
靶片靶靶片靶

③刚好位于辐射源的K和K之间并尽可能靠近K
k
2、X射线与物质相互作用时，产生哪两种散射？各有什么特点？哪种散射适用
于X射线衍射分析？什么方向是晶体对X射线的衍射方向？
答：相干散射、非相干散射。
相干散射：振动频率与入射X射线的相同，这些散射波之间符合振动方向
相同、频率相同、位相差恒定的光的干涉条件。适用于X射线
衍射分析。
非相干散射：X射线波长增长并与原方向偏离2θ角，散布于空间各个方向的
量子散射波与入射波的波长不相同，位相也不存在确定的关系。
入射波长越短，被照射物质元素越轻。不能参与晶体对X射线
的衍射。
3、X射线是怎么产生的？什么是标识X射线（特征X射线）谱？什么是连续X
射线谱？两种谱的产生机理和特点。
答：①X射线的产生：X射线是由高速运动的带电粒子与某种物质相撞击后猝然
减速，且与该物质中的内层电子相互作用产生的。
②若我们对X射线管施加不同的电压，在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，称之为X射
线光谱。
·在管压很低，小于20kV时的曲线是连续变化的，故而称这种X射线谱为连续
谱
·当电压继续升高，大于某临界值时，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，即波长只与原子序数有关，与电压无关，叫做特征X射线。
4、根据原子结构的模型，阐述封闭式热阴极X射线管中K系标识X射线的产
生。（画图说明）

1

6、什么叫X射线光电效应？什么叫荧光X射线？俄歇电子？
答：①X射线光电效应：入射X射线的光子与物质原子中电子相互碰撞时产生
的物理效应，称为X射线的光电效应。
②荧光X射线：为了与入射X射线相区别，称由X射线激发所产生的特征
X射线为荧光X射线。
③俄歇电子：当有L层电子跃入K层补充空位时，能量释放会有两种效应，
II
其中之一就是被包括空位层在内的临近电子或叫外层电子所吸收，使该电子
受到激发逸出，这种具有特征能量的电子即为俄歇电子。
补充：
·X射线照射到物质上与物质相互作用是个很复杂的过程，包括三个能量转换过
程：散射能量、吸收能量（包括真吸收变热部分和光电效应、俄歇效应、正
电子吸收等）、透过物质继续沿原入射方向传播的能量（包括波长改变和不
改变两部分）。
·真吸收：由电子在原子内的迁移所引起的，是一个很大的能量转换过程
·漫散射式吸收与真吸收构成全吸收。

7.什么是靶的激发电压?工作电压?X射线激发电压有什么决定?
本题答案未找到

第二章


8、在立方点阵中画出下列晶向及晶面：[111],[121],[211],(010),(110),(123),(211)

2

9、将下列几个晶面（立方晶系）按晶面间距的大小排列

(123),(100),(200),(311),(121),(210),(110),(221),(030)。
答：
（hkl）h2+k2+l2
（123）14
(100)1
(200)4
(311)11
(121)6
(210)5
(110)2
(221)9
(030)9

面间距按由大到小排列(100),(110),(200),(210),(121),(030)=(221),(311),
（123)
10、晶面（110），（311），（122）是否属于同一晶带，晶带轴是什么？
答：先按照（110）和（311）求取二者的晶带轴，由晶带定律可知
uklkl101
1221
vlhlh011
1221
whkhk132
1221
即其晶带轴为(112)。若三晶面属于同一晶带，则应满足hukvlw0。将（122）
333
代入后发现结果并不为零，故可判断三晶面不属于同一晶带。
11、下述立方晶体属于哪一种布拉菲格子？
（1）每个晶胞中含有位于0½0，½0½上的两个同种原子。
（2）每个晶胞中含有位于½00，0½½，上的两个A原子和位于00½，½½0
上的两个B原子
答：（1）体心立方（2）体心立方

12、晶向指数、晶面指数、晶向族、晶面族的意义及表示法。
晶向指数：晶向指数表示着所有相互平行、方向一致的晶向；所指方向相反，则
晶向指数的数字相同，但符号相反；以[uvw]表示

3

晶面指数：晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着一组相互平行的晶
面