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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[11]晶带：（0），（1），（231），（211），（01），（13），（12），（12），（01），（212）。
答：（0）（1）、（211）、（12）、（01）、（01）晶面属于[11]晶带，因为它们符合晶带定律：hu+kv+lw=0。答：（0）（1）、（211）、（12）、（01）、（01）晶面属于[11]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。

6．透射电镜的成像系统的主要构成及特点是什么?(p144)
答：透射电镜的成像系统由物镜、物镜光栏、选区光栏、中间镜和投影镜组成。各部件的特点如下：
1）物镜：强励磁短焦透镜（f=1-3mm）,放大倍数100—300倍。
作用：形成第一幅放大像
2）物镜光栏：装在物镜背焦面，直径20—120um，无磁金属制成。
作用：a.提高像衬度，b.减小孔经角，从而减小像差。c.进行暗场成像
3）选区光栏：装在物镜像平面上，直径20-400um，
作用：对样品进行微区衍射分析。
4）中间镜：弱激磁，长焦距，放大倍数可调节（0-20倍）
作用a.控制电镜总放大倍数。b.成像/衍射模式选择。
5）投影镜：短焦、强磁透镜，进一步放大中间镜的像。投影镜内孔径较小，使电子束进入投影镜孔径角很小。
小孔径角有两个特点：
a.景深大，改变中间镜放大倍数，使总倍数变化大，也不影响图象清晰度。
b.焦长深，放宽对荧光屏和底片平面严格位置要求。
7．说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。
答：单晶衍射的特点：
1）电子束方向B近似平行于晶带轴[uvw]，因为θ很小，即入射束近似平行于衍射晶面，
2）反射球很大，θ很小，在0*附近反射球近似为平面。
3）倒易点阵的扩展。（因为使用薄晶体样品）
因此，不难看出，单晶电子衍射花样就是(uvw)*0零层倒易截面的放大像。
成像原理图和单晶电子衍射花样见下图。

电子束照射多晶、纳米晶体时，衍射成像原理与多晶X射线衍射相似，如图
多晶的衍射花样为：各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或照相底片的相交线，为一系列同心圆环。
8．试述用合成电子衍射图法如何确定两相间的取向关系？
答：用合成电子衍射图法确定两相间的取向关系的步骤如下:
（1）从合成的电子衍射图中分离出两套衍射斑点，分别标定两套衍射斑点指数，并确定晶带轴指数〔uvw〕A和[u/v/w/]B
(2)找出互相平行的两相的矢量RA和RB，指数分别为(hkl)A和（h/k/l/）B。
（3）可以确定两相的取向关系为（hkl）A//(h/k/l/)B
[uvw]A//[u/v/w/]B
9．解释红外光谱图的一般程序是什么？
答：运用红外光谱解谱的四要素，分析吸收峰对应的基团；若是单纯物质可对照SADLTER标准图谱；还可从数据库查相应发表文献的红外光谱信息。
10．红外光谱的近期发展有哪些？
答：付立叶红外及差谱技术，红外二向色性，二维相关红外，动态红外光谱和表面红外技术等。
11.晶面指数的确定方法(p22)

1）量出待定晶面在三个晶轴的截距，并用点阵周期a,b,c度量它们。
2）取三个截距系数的倒数
3）将三个倒数分别乘分母的最小公倍数，把它约简化为最简的整数，并用圆括号（hkl）表示。

二、综合及分析题（共5题，每题10分）
1．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吸收〈λkβ发射〈λkα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：λkβ发射（靶）〈λk吸收(滤波片)〈λkα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