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《材料近代分析方法》总复习
第一篇 X射线衍射部分
一、X射线的性质
1.关于X射线的历史、性质、本质和X射线的产生
2. X射线谱
①连续X射线谱
连续X射线谱的规律 波长连续变化；
Ø 短波限；
Ø 强度峰值在1.5λ0处；
管电压不变，λm、λ0 不变
② 特征X射线谱
特征X射线的产生

特征X射线的命名

3.X射线与物质的相互作用
①宏观效应——X射线强度衰减
②微观机制——X射线被散射和吸收
X射线的吸收：两种表现形式：光电效应 俄歇效应
4. 什么是吸收限？如何选择滤波片？
吸收限
（λk为吸收限）
滤波片的选择 ：它的吸收限位于辐射源的Kα和Kβ之间，且尽量靠近K α。

二、X射线衍射方向及强度
1.晶系与布拉菲点阵

2. 布拉格方程 (n = 0,1,2,3,……)
3.布拉格方程的应用
Ø 晶体结构分析：由λ,θ得到d，获得晶体结构特点
Ø X射线光谱学：由 d,θ得到λ，获得该元素的原子序数
4. X射线衍射强度
散射因子和结构因子的表示方法
发生衍射的充要条件
① 满足
② 该晶面的结构因子
系统消光

三、晶体分析方法
常用X射线衍射分析方法
方 法 晶体条件 波长λ 入射角θ
老 埃 法 单晶体 变化 不变化
周转晶体法 单晶体 不变化 变化
粉 末 法 多晶体 不变化 变化

衍射花样的指标化

入射角正弦平方比＝干涉面指数平方和比

四、X射线衍射的应用
1. 精确测量晶体的点阵常数
Ø 点阵常数精确测定中的关键是θ角，尽量选择高角度的θ角。
Ø 点阵常数精确测定常用衍射仪法。
Ø 数学处理方法。
2. 物相定性分析
定性分析基本判据——三强线的d-I数据组与PDF卡片对照。
几种索引方法的比较。
3. 宏观应力测定
三类残余应力的比较。
θ角变化---晶面间距变化---反映的是应变---换算成应力。
第二篇 电子显微分析部分
第七章 电子光学基础
电磁透镜的缺陷——像差
产生原因：球差、像散、色差
•电磁透镜分辨率取决于球差和衍射效应的综合影响。
电磁透镜的景深
电磁透镜的焦长

第八章 透射电子显微镜
物镜
物镜形成第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜，决定 TEM的分辨率！

成像操作与衍射操作
成像操作——中间镜物平面和物镜像平面重合时，得到放大像；
衍射操作——中间镜物平面和物镜背焦面重合时，得到电子衍射花样。

三个光阑：第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑，其位置和作用各不相同。

第九章 复型技术
一、质厚衬度成像原理
质厚衬度基础
原子对入射电子的散射——弹性散射是透射电子显微镜成像的基础；
TEM小孔径角成像
二、复型技术
1. 一级复型法
2. 二级复型法
3. 萃取复型法
几种复型技术比较
一级复型和二级复型的缺点：只能提供样品表面形貌的信息。
萃取复型的优点：能提供样品中第二相析出粒子的形状、大小、分布及晶体结构信息。

第十章 电子衍射
电子衍射与X射线衍射比较

第十一章 晶体薄膜衍衬成像分析
一、衍射衬度
由于样品晶体位向不同引起衍射强度不同所导致的衬度差别。
二、明场像与暗场像
•如果将衍射束挡掉，以透射束成像，此方法称明场成像；
•如果将物镜光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉，用衍射束形成电子显微图，此方法称暗场成像。

第十二章 扫描电子显微镜
一、电子束与样品的相互作用

二、SEM的工作原理
SEM、TEM成像原理的区别
TEM的成像原理
•TEM是入射电子束透过样品，经物镜、中间镜、投影镜聚焦和放大，直接投射到荧光屏上成像——三级透镜成像。
•直接成像

SEM的成像原理
•SEM是细聚焦入射电子束射到样品表面上，激发各种物理信号，由不同探测器接收，输送到阴极射线管荧光屏上成像；
•间接成像

三、表面形貌衬度原理
四、原子序数衬度原理

第十三章 电子探针显微分析方法
一、 特征X射线的检测

二、能谱仪和波谱仪的比较
分析元素范围
分辨率
探测极限
分析速度
第14章 其它显微分析方法 一、扫描隧道显微镜 (STM) 二、原子力显微镜 (AFM) 三、X射线光电子能谱仪(XPS) 四、俄歇电子能谱仪