材料分析技术期末试题.doc

材料现代分析方法试题库一、填空1、第一个发现X射线的科学家是 ，第一个进行X射线衍射实验的科学家是 。2、X射线的本质是 ，其波长为 。3、X射线本质上是一种_，它既具有_性，又具有_性，X射线衍射分析是运用了它的_ _。4、特性X射线的波长与 和 无关。而与 有关。5、X射线一方面具有波动性，表现为具有一定的 ，另一方面又具有粒子性，体现为具有一定的 ，两者之间的关系为 。6、莫塞来定律反映了材料产生的 与其 的关系。7、从X射线管射出的X射线谱通常涉及 和 。8、当高速的电子束轰击金属靶会产生两类X射线，它们是_和_，其中在X射线粉末衍射中采用的是_ _。9、特性X射线是由元素原子中_引起的，因此各元素都有特定的_和_电压，特性谱与原子序数之间服从_ _定律。10、同一元素的K1、K2、K的相对大小依次为_；能量从小到大的顺序是_。(注：用不等式标出)11、X射线通过物质时，部分X射线将改变它们前进的方向，即发生散射现象。X射线的散射涉及两种： 和 。12、hu+kv+lw=0关系式称为_,若晶面(hkl)和晶向uvw满足该关系式，表白_。13、倒易点阵是由晶体点阵按照式中，为倒易点阵基矢，为正点阵基矢的相应关系建立的空间点阵。在这个倒易点阵中，倒易矢量的坐标表达式为_，其基本性质为。14、X射线在晶体中产生衍射时，其衍射方向与晶体结构、入射线波长和入射线方位间的关系可用_ _ _、_ _、_和_四种方法来表达。15、当波长为的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 ，相邻两个（HKL）反射线的波程差是 。16、布拉格公式=2dsin中表达 ，d表达 ，表达 。17、获得晶体衍射把戏的三种基本方法是 、 、 。18获得晶体衍射把戏三种基本的方法中，劳埃法是通过改变 来获得衍射把戏的，重要用于判断 ；旋转单晶法是旋转晶体，改变 来获得衍射把戏的，重要用于研究 ；粉末法是通过单色X射线照射多晶体样品，改变 来产生衍射的，测定样品的 。19、当X射线照射在一个晶体时，产生衍射的必要条件是_,而产生衍射的充要条件是_ _ _。20、X射线的衍射的强度重要取决于 和 。21、X射线衍射仪探测器重要性能是 _、_ 、 _、_ 、 _。22、测角仪在工作时，为了使样品与计数管始终在同一个_ _上，两者的转速必须保持_。23、测角仪在采集衍射图时，假如试样表面转到与入射线成300角，则计数管与入射线所成角度为 ；能产生衍射的晶面，与试样的自由表面呈 关系。24、粉末照相法底片安装方法有三种：_、_和 _。25、粉末衍射仪法衍射峰2角的测量方法有_ 、_ 、_ 。26、多晶X射线粉末衍射分析方法通常有 和 两种。27X射线衍射仪的新进展重要有 、 、 三个方面。28、PDF卡片的二种常用的数值索引是_ _索引和_ _索引，前者是按衍射线的_顺序排列的，后者是按衍射线的_顺序排列的。29、运用衍射卡片鉴定物相的重要依据是_ _，参考_ _。30、X射线衍射定量分析的方法有 、 、 、 、 。31、精确测定点阵参数校正或消除误差常用的有哪三种方法？有 、 、 三种方法。32、X射线衍射仪测定宏观应力的方法重要有 和 两种。33、为了测得材料表面沿某个方向上的宏观应力，至少要测_个方向上某晶面的晶面间距，相应的方法称为_。34、织构表达方法有 、 、 三种35、计算机技术在多晶体衍射中的应用重要有三个方面： 、 、 。36、光学显微镜是可见光束通过光学透镜发生 达成放大的目的，而成像于 ；电子显微镜是电子束通过电磁场（电子透镜）发生达成放大的目的，并成像于 。37、电镜中透镜分辨本领取决于和。38、波谱仪分析的元素范围为 ，能谱分析的元素范围为 。39、扫描电镜图像的分辨率决定于和_ 。40、透射电镜中的电子光学系统可分为 、 和 三部分。41、倒易矢量的长度等于正点阵中 。42、爱瓦尔德球图解法是 的几何表达形式。43、电子衍射基本公式R=Lg中的R表达 ，表达 ，L表达 ，g表达 。44、谱仪的分辨率是 的能力。45、电子波长与其加速电压平方根成 ，加速电压越 ，电子波长越 。46、透射电镜粉末样品制备方法有 和 。47、复杂电子衍射把戏通常涉及 _、_ 、 、 、 。48、电子探针X射线显微分析中常用X射线谱仪有 和 。49、光电子发射可以分为三个过程，即（1） ；（2） ；（3） 。50、像差分为 和 两类。51、金属薄膜制备过程大体是： 、 、 。52、X射线光电子能谱是测定低能电子的动能从而得到光电子的 。53、真正可以保持其特性能量而逸出表面的俄歇电子却仅限于表层以下 nm的深度范围。54、透射电镜的重要性能指标是 、 和 。55、透射电镜成像系统中，若使中间镜物平面与物镜像平面重合的操作称为 操作；而使中间镜的物平面与物镜背焦面重合的操作称为 操作。56、扫描电镜由 、 、 、 、 和 等部分组成。57、扫描电镜中样品制备的镀膜方法重要有两种：一种是 ，另一种方法是 。58、电子探针显微分析有四种基本分析方法： 、 、 和 。59、电子衍射成像中所指的双光束是 和 。60、TEM中物镜的作用是 。中间镜在成像时的作用是 ，。61、衡量透镜的性能优劣的指标是 ，它取决于 。62、TEM的电子光学系统是由 组成的。63、平行于膜面的层错衬度特性是 ，倾斜与膜面的层错衬度特性是 。64、影响SEM分辨率的重要因素有 、 。65、通常SEM的分辨率是指 ，其成像衬度原理为。66、完整晶体和不完整晶体运动学理论衍射振幅的表达式为:（完整晶体）（不完整晶体）对于给定的缺陷，R(x,y,z)是拟定的，g是用于成像的操作反射，令N=gR，则缺陷是否可见的重要判据是 ；各类型位错衬度消失的一个实际可行的有效判据是 。67、消光距离xg是指 . 。68、结构消光是指 . 。69、电子衍射的相机常数为 ，其物理含义是 。70、衡量透镜的性能优劣的指标是 ，它取决于 。71、商品TEM的三个重要指标是 、 、 。72、制备复型的材料应具有的性质规定是 . 。73、双光束衍射条件是 . 。74、产生电子衍射的必要条件是 ，充足条件是 。75、电子衍射的相机常数为 ，其物理含义是 。76、苯环的红外光谱吸取峰重要也许出现在 cm-1,cm-1, cm-1,cm-1;其紫外重要吸取的位置在 。77、判断苯环上取代基数量和位置的两处吸取带分别在 cm-1和 cm-1；苯环的紫外特性吸取波长在 nm。78、下表列出几个红外吸取的波数，请填入相应的也许存在的基团。1650cm-11715cm-12720cm-11460cm-13300cm-179、紫外光谱由 能级跃迁产生，而红外光谱由 能级跃迁产生。80、羰基连在苯环上，则吸取峰从 cm-1变为 cm-1，因素是 。81、样品在 cm-1和 cm-1有吸取峰，则也许具有水，进一步检查是否有水的办法有： 。82、影响红外光谱吸取峰位置的重要因素有： ， ， ， ， ， 。83、凝胶色谱的紫外检测器可适于检测以下类型的材料： ， ， 。84、拉曼光谱与红外光谱在 数值相等，但选律不同，前者适合于研究 ，后者则适合于研究 。二、选择题1、特性X射线产生的机理是：（）高速电子受阻原子内层电子跃迁外层电子被打掉。2、X射线连续谱中存在一个短波极限，其波长入（）1.24/V(千伏)nm12.4/V(千伏)nm12.4/伏nm3、滤波的目的是：()避免荧光辐射获得K系单色防止光电效应4、物质对X射线的吸取重要是由（）散射热效应光电效应引起的5、吸取因子A（）越大，则X射线衍射累积强度()越大越小不影响6、在debye照相法中，不受底片收缩影响的底片安装方法是（）正装反装不对称7、电子从L层跃迁到K层的几率比从M层跃迁到K层的几率约大（）5倍3倍7倍8、宏观内应力对X射线衍射把戏的影响是：（）衍射线加宽衍射线角位移衍射线强度减弱衍射增多9、系统消光规律中同种原子体心晶胞的晶面存在衍射的是（）。(110)(203)(100)10、在点阵参数精测中，应尽也许选择()衍射线。高强度相邻高角度11、通过透镜中心且与主轴垂直的平面叫做（）。焦平面透镜主平面像平面12、由电磁透镜磁场中近轴区域对电子束的折射能力与远轴区域不同而产生的的像差，称为（）。球差像散色差13、在透射电镜中称为衬度光阑的是（）。聚光镜光阑物镜光阑选区光阑14、把透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的（）。景深焦长球差15、倒易点阵中的一点代表的是正点阵中的（）。一个点一个晶面一组晶面。16、电子枪中控制电子流量和流向的是（）。阴极栅极阳极17、吸取电子的产额与样品的原子序数关系是原子序数越小，吸取电子（）。越多越少不变18、让透射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到图像衬度的方法，叫做（）。明场成像暗场成像中心暗场成像19、入射电子波在样品中振荡的深度周期叫做（）。衍射衬度消光距离偏离矢量20、当晶体内部的原子或离子产生有规律的位移或不同种原子产生有序排列时，将引起其电子衍射结果的变化，即可以使本来消光的斑点出现，这种斑点称为（）。二次衍射斑点高阶劳爱斑点超点阵斑点21、据Ewald图解可知，满足衍射条件的晶面倒易点阵，落在半径为（）1/2/22为半径的反射球面上22、色差是一种（）。球差像差像散23、把透镜像平面允许的轴向偏差定义为（）。球差景深焦长24、电子枪中给电子加速的称为（）。阳极阴极栅极25、二次电子的产额随样品的倾斜度成变化，倾斜度最小，二次电子产额（）。最少最多中档26、产生俄歇电子深度范围为表层以下（）。10nm左右2nm左右1nm左右27、影响电镜中透镜分辨本领重要是衍射效应和（）。像散球差色差28、塑料一级复型的分辨率一般只能达成（）。5nm左右10nm左右20nm左右29、通过倒易点阵可以把晶体的电子衍射斑点直接解释成晶体相应（）的衍射结果。质点晶面晶胞30、在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做（）。二次电子背散射电子俄歇电子31、能谱仪的分辨率比波谱仪（）。高低相同32、通过透镜中心且与主轴垂直的平面叫做（）。焦平面透镜主平面像平面33、二次电子的产额随样品的倾斜度成变化，倾斜度最小，二次电子产额（）。最少最多中档34、在透射电镜中称为衬度光阑的是（）。聚光镜光阑物镜光阑选区光阑35、倒易点阵中的一点代表的是正点阵中的（）。一个点一个晶面一组晶面。36、吸取电子的产额与样品的原子序数关系是原子序数越小，吸取电子（）。越多越少不变37、让透射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到图像衬度的方法，叫做（）。明场成像暗场成像中心暗场成像38、入射电子波在样品中振荡的深度周期叫做（）。衍射衬度消光距离偏离矢量39、让衍射束通过物镜光阑而把透射束挡掉得到图像衬度的方法，叫做（）。明场成像暗场成像中心暗场成像40、产生俄歇电子深度范围为表层以下（）。10nm左右2nm左右1nm左右41、在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做（）。二次电子背散射电子俄歇电子42、能谱仪的分辨率比波谱仪（）。高低相同43、红外光谱特性吸取峰的峰强也许与下列因素有关（）（1）样品中相应基团的含量，（2）该基团的极性（3）测试方法44、红外光谱定量分析的误差可以达成不大于（）（1）0.5%,(2)2.0%(3)5.0%(4)10.0%45、在紫外光谱中，与羰基相连的向蓝基团涉及（）（1）甲氧基（2）羟基（3）烷基（4）氨基46、无机氢氧化物的红外吸取通常在3400-3700cm-1，其他多数无机物的红外吸取都由阴离子（团）的晶格振动引起，在1500cm-1以下的低频区，特别在（）（1）400-800cm-1（2）400-650cm-1（1）600-1000cm-147、有机发光材料通常具有共轭双键，因此可选用下列（）方法分析材料的结构。（1）红外光谱（2）紫外光谱（3）拉曼光谱48、某红外谱图在1700-2023cm-1没有苯环的倍频峰，则可推断该样品（）（1）不含苯环（2）含苯环（3）不能拟定是否含苯环49、某红外谱图在1650-2023cm-1没有吸取峰，则可推断样品（）（1）不含羰基（2）不含苯环（3）也许含羰基（4）也许含苯环50、某红外谱图在3000-3800cm-1没有吸取峰，则可推断样品（）（1）不含羟基（2）不是胺类（3）没有双键（4）没有三键三、名词解析题1、物相2、K系辐射3、激发电压4、Tomson散射5、Compton散射6、光电效应7、荧光辐射8、俄歇效应9、吸取限10、激发限波长11、晶向指数12、晶带13、干涉面14、X射线衍射15、洛伦兹因数16、原子散射因数17、倒易点阵18、结构因数19、系统消光20、多重性因数21、PDF卡片22、极图23、织构24、掠射角25、电磁透镜26、零层倒易截面27、超点阵斑点28、质厚衬度29、背散射电子30、波谱仪31、暗场成像32、化学位移33、二次电子34、像平面35、透镜的景深36、明场成像37、消光距离38、透射电子39、电子平均自由程40.电磁透镜的景深41结构消光42结构因子43近似双光束衍射条件44消光距离45离子减薄46选区电子衍射47点分辨率和晶格分辨率48几何像差49相机常数50偏离参量51近似双光束衍射52衍射衬度53、红移54、蓝移55、B带56、K带57、R带58、n-*跃迁59、-*跃迁60、配位场跃迁61、生色团62、助色团63、倍频峰64、关联峰65、拉曼效应66、伍德沃德（Woodward）规则67、弯曲振动68、红外活性分子69、振动耦合70、Michellson干涉仪71、内反射72、二维相关红外73、不饱和度74、吸取带75、付立叶红外76、斯托克斯线四、简答题1、石墨和金刚石是同一个物相吗？为什么？2、特性X射线谱与连续谱的发射机制之重要区别？3、如何选用滤波片材料和X射线管？4、试述相干散射和非相干散射的特点？5、什么是俄歇效应，俄歇效应在材料分析中有何用途？6、为什么特性X射线的产生存在一个临界激发电压？X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系？7、什么是激发电压，特性X射线波长与电压是什么关系？8、什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？9、实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为重要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波片。10、什么叫干涉面？当波长为的X射线照射到晶体上发生衍射，相邻两个（hkl）晶面的波程差是多少？相邻两个（HKL）晶面的波程差是多少？11、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顺序重新排列：（12），（100），（200），（11），（121），（111），（10），（220），（130），（030），（21），（110）。12、下列哪些晶面属于11晶带？（1）、（1）、（231）、（211）、（101）、（01）、（13），为什么？13、证明（）、（）、（）、（01）晶面属于111晶带。14、试计算（11）及（2）的共同晶带轴。15、当X射线在原子列上反射时，相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍，则此方向上必然不存在衍射，为什么？16、试述布拉格方程2dHKLsin=中各参数的含义，以及该方程有哪些应用?17、试述获取衍射把戏的三种基本方法及其应用？18、谢乐公式B=k/tcos中的B、t、分别表达什么?该公式用于粒径大小测定期应注意哪些问题?19、说明原子散射因数、结构因数F的物理意义。20、衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？21、X射线衍射方向表达方式有哪几种？22、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？23、多重性因数的物理意义是什么？某立方晶系晶体，其100的多重性因数是多少？如该晶体转变为四方晶系，这个晶面族的多重性因数会发生什么变化？为什么？24、洛伦兹因数是表达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？25、与玻璃X射线管比较，陶瓷X射线管有哪些优点？26、精确测定点阵参数校正或消除误差常用的有哪三种方法？27、在一块冷轧钢板中也许存在哪几种内应力？它们的衍射谱有什么特点？28、宏观应力对X射线衍射把戏的影响是什么？衍射仪法测定宏观应力的方法有哪些？29、下图是NaCl晶体的PDF卡片的内容构成示意图。图中标记了区位编码，请解释各区位的内容及缩写符号的意义。30、织构表达方法有哪些？什么是丝织构，它的极图有何特点？31、试述极图与反极图的区别？32计算机对粉末衍射实验图谱进行数据解决涉及哪些内容？33、电子波有何特性？与可见光有何异同？34、试比较光学显微镜成像和透射电子显微镜成像的异同点？35、说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？36、简述质厚衬度成像原理？37、什么是衍射衬度？它与质厚衬度有什么区别？38、何为质厚衬度和衍射衬度？分析比较它们之间的异同点。39、电子衍射较X射线衍射有何特点？40、简述电子与样品发生作用时产生的重要物理信号及特点。41、试比较扫描电镜与透射电镜成像原理？42、试比较波谱仪与能谱仪在进行微区化学成分分析时的优缺陷？43、电子衍射的原理和X射线衍射原理有何异同？44、简述TEM、SEM、EPMA和AES分析方法的各自特点及用途？45、电子衍射分析的基本公式是在什么条件下导出的？公式中各项的含义是什么？46、扫描电子显微镜与透射电镜相比具有哪些特点？47、单晶电子衍射把戏的标定有哪几种方法？48、为什么扫描电镜的分辨率和信号的种类有关？试将各种信号的分辨率高低作一比较。49、试述二次电子像的衬度和背散射电子像的衬度各有何特点？50、分别从原理、衍射特点及应用方面比较X射线衍射和透射电镜中的电子衍射在材料结构分析中的异同点。51、简述SEM中电子束与样品发生作用时产生的重要物理信号及其特点。52、何为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺陷。53、倒易点阵与正点阵之间关系如何？倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间有何相应关系？54、说明透射电子显微镜成像系统的重要构成部件、安装位置、特点及其作用。55、什么是消光距离?影响晶体消光距离的重要物性参数和外界条件是什么?56、何谓电磁透镜的像差？是如何产生的?如何来消除和减少像差?57、说明电子束与固体样品表面作用所激发出信号的性质、重要特性和用途?58、何为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺陷。59、制备薄膜样品的基本规定是什么?具体工艺过程如何?双喷减薄与离子减薄各合用于制备什么样品?60、已知Cu3Au为面心立方结构，可以以有序和无序两种结构存在，请画出其有序和无序结构001晶带的电子衍射把戏，并标定出其指数。61、说明透射电子显微镜成像系统的重要构成、安装位置、特点及其作用。62、什么是消光距离?影响晶体消光距离的重要物性参数和外界条件是什么?63、何为晶带定理和零层倒易截面?说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。64、已知Cu3Au为面心立方结构，可以以有序和无序两种结构存在，请画出其有序和无序结构001晶带的电子衍射把戏，并标定出其指数。65、二次电子像和背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何相同与不同之处?说明二次电子像衬度形成原理。66、简要说明多晶（纳米晶体）、单晶及非晶衍射把戏的特性及形成原理。67、什么是双光束衍射？电子衍衬分析时，为什么规定在近似双光束条件下进行？68、红外谱图在2100-2400cm-1有吸取峰，则也许具有几种什么基团？69、如何运用红外和紫外光谱区分醇羟基与酚羟基？70、红外测试样品时，如何去除干净游离水？若含游离水，谱图在哪里有吸取峰?71、红外谱图在1600cm-1有吸取峰，则样品也许具有几种什么基团？72、含苯环的红外谱图中，关联峰也许出现在哪4个波数范围?73、红外谱图在3000-3100cm-1有吸取峰，则也许具有几种什么基团？74、如何计算有机分子的不饱和度？75、分析下图，指出也许存在的基团，并写出依据。76、分析谱图，指出也许具有的基团，并写出依据。77、分别指出谱图中标记的各吸取峰所相应的基团?78、分析谱图，指出也许具有什么基团，为什么?79、分析谱图，指出也许具有什么基团，为什么?80、分析谱图，指出也许具有什么基团，为什么？五、综合分析与计算题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？2、计算0.071nm(MoK)和0.154nm(CuK)的X射线的振动频率和能量3、-Fe属立方晶系，点阵参数a=0.2866nm。如用CrKX射线（=0.2291nm）照射，试求（110）、（200）及（211）可发生衍射的掠射角。4、多晶体（hkl）晶面的衍射积分强度为式中，试说明各参数的物理意义，分析其对衍射强度的影响关系。5、简述德拜法和衍射仪法在入射X射线的光束、试样形状、试样吸取及衍射线的记录方式方面的异同点。测角仪工作时，当试样表面与入射X射线束成40角时，计数管与入射X射线束的夹角是多少？6、试述X射线粉末衍射仪由哪几部分组成，它们各自作用有哪些？7、如何评价X射线探测器的性能，固体探测器与正比计数器、闪烁计数器比较有哪些优点？8、物相定性分析的原理是什么？对食盐进行化学分析与物相定性分析，所得信息有何不同？9、试述X射线衍射单物相定性分析基本原理与分析环节？10、试述物相定量分析的原理，试用K值法进行物相定量分析的过程。11、试比较物相定量分析之内标法、外标法、K值法、直接对比法和全谱拟合法的的优缺陷？12试述计算机对粉末衍射实验图谱进行数据解决的目的和内容？13物相定性分析第三代检索程序为什么能快速准确地进行检索？14、试述Rietveld提出的粉末衍射全谱拟合概念？全谱拟合法拓展粉末衍射分析哪些应用？15、什么是多晶体衍射全谱线形拟合法？为什么说多晶体衍射全谱线形拟合法的应用是X射线衍射分析的一次革命？16、试总结X射线粉末衍射把戏的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施？17、试举一例说明X射线衍射粉末分析在材料研究中的应用？18、通过叙述电子束与固体物质互相作用，并说明所产生的物理信息及其特点和用途？19、单晶电子衍射把戏的标定有哪几种方法，如何标定？20、试述透射电子显微镜的基本构造及其工作原理？21、如何测定透射电镜的分辨率与放大倍数。电镜的哪些重要参数控制着分辨率与放大倍数？22、画图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像，暗场像和中心暗场像。23、什么是缺陷不可见判据？如何用不可见判据来拟定位错的布氏