材料分析技术作业题(含答案).pdf

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λK和激发电压VK联系起来。从X射线被物质吸收的角度，则称λK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(MoKα)和0.154nm(CuKα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Cukα、Mokα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2ɵ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（I）对（2ɵ）的
分布曲线也不同。
2．用直径5.73cm的德拜相机能使Cukα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
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重视d值大的强线（4）