x射线中期考试题

中期考试题（简答题） 1、X 射线的定义、性质、本质。X 射线产生的条件。 X 射线的定义： X 射线的性质： 人的肉眼看不见 X 射线，但 X 射线能使气体电离，使照相底片感光，能穿过不透 明的物体，还能使荧光物质发出荧光。 X 射线呈直线传播，在电场和磁场中不发生偏转；当穿过物体时仅部分被散射。 X 射线对动物有机体（其中包括对人体）能产生巨大的生理上的影响，能杀伤生物 细胞。 X 射线的本质：X 射线就是一种电磁波，同时具有波粒二象性 X 射线产生的条件： () 自由电子 () 使电子作定向高速运动 () 有障碍物使其突然减速 2、 3 试推导 bragg 方程，解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用。 推导：在晶体内任取相邻两原子面的散射波，这两个散射波在这两层原子面产生干涉。 D A C B 它们的程差为AB+BC2dsin。产生和干涉的条件为：2dsin= n 其中：d 为晶面间距， 为入射线与晶面的夹角，也称半衍射角，n 为反射级数 布拉格方程的应用： 用已知波长的 X 射线去照射晶体，通过 衍射角的测量求得晶体中各晶面的面间距 d，这就是结构分析- X 射线衍射学； 用一种已知面间距的晶体来反射从试样发射出来的 X 射线，通过衍射角的测量求 得 X 射线的波长，这就是 X 射线光谱学。该法除可进行光谱结构的研究外，从 X 射线的波长还可确定试样的组成元素。电子探针就是按这原理设计的。 4、 试述解决 x 射线衍射方向问题常用的方法有哪些 ，并进行比较。 方法有：劳埃法，周转晶体法，粉末多晶法 （1） 劳埃法主要用于单晶体取向测定及对称性的研究 （2） 周转晶体法测得的衍射花样容易准确的测定晶体的衍射方向和衍射强度，适用于未 知晶体的结构分析，并且周转晶体法很容易分析对称性较低的晶体结构，但应用较 少。 （3）粉末法是最常用的方法，它主要用于测定晶体的结构，进行物相定性、定量分析，精 确测定晶体的点阵参数以及材料的应力、织构、晶粒大小的测定。 5、 试写出晶胞的结构因子公式，试算体心，面心晶胞的 F 和|F|值，并说明 哪些晶面能产生衍射。 公式和计算见书上或者笔记本上 （1） 面心晶胞 指数为全奇或者全偶的晶面才能产生衍射 （2） 体心晶胞 指数和为偶数的晶面可产生衍射 6 、总结简单点阵，体心点阵和面心点阵衍射线的系统消光规律。 简单点阵：由于简单点阵的 F 始终不为 0，即任意指数为整数的晶面均能产生衍射，不存 在系统消光 体心点阵：当指数和为奇数时，F=0，产生系统消光 面心点阵：当指数为奇偶混杂时，F=0，产生系统消光 7、 x 射线衍射实验主要有哪些方法。 （1）单晶衍射法：劳埃法，周转晶体法 （2）多晶衍射法：照相法，衍射仪法 （3）双晶衍射法 8 、试用尔瓦尔德图解说明德拜衍射花样的形式。 对于各晶粒中，晶面间距相等的其倒易矢量具有相同长度，但各晶粒中取向混乱，所以它 们分布在一个倒易球上。倒易矢量长度互异的倒易点分布在不同的球面上。令入射方向与 倒易点阵某基本矢量相一致，从 O 点截取 1/ 长度得反射球心 O*，用图解法得，凡与反 射球面相交的倒易点所对应的晶面均能产生反射。反射球与倒易球相交成一个圆周，过 O* 做圆周的引线束，不同的衍射角形成不同的圆锥，但是它们都共顶，在底片上形成衍射花 样，是一个个的同心圆。 9 、简述材料研究 x 射线衍射实验方法在材料研究中有哪些应用。 10、X 射线衍射进行物相定性分析和定量分析的依据是什么？ （1）定性分析：对于晶体物质中来说，各种物质都有自己特定的结构参数（点阵类型、 晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等） ，结构参数不同则 X 射线衍射花 样也就各不相同，所以通过比较 X 射线衍射花样可区分出不同的物质。 （2）定量分析：根据 X 射线衍射强度公式，某一物相的相对含量的增加，其衍射线 的强度亦随之增加，所以通过衍射线强度的数值可以确定对应物相的相对含量。 11 、从原理上回答为什么衍射可以解决晶体物质的晶体结构问题。 12、2CuK 辐射（=0.154nm）照射 Ag(fcc)样品，测得第一衍射峰位置， 2=38 ，求 Ag 的点阵常数。 体心立方第一衍射峰对应的晶面为（111） ，由公式： 和 2dsin=22lkhadhkl 得：n a=0.409647nm 中期考试题（名词解释） 1、X 射线：肉眼看不见的，可使照相底片感光，并具有很强穿透能力，由于当时尚不了 解这种辐射的性质，故称其为 X 射线 2、特征 X 射线：具有特定波长的 X 射线 3、连续 X 射线：具有连续变化波长的 X 射线 4、荧光 X 射线：由入射 X 射线所激发出来的特征 X 射线 5、Ka 辐射：当 K 层电子被打走，由 L 层电子来填补空位，从而产生特征 X 射线的辐射 6、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，故称为相干散射。 7、非相干散射:因散射线分布于各个方向，波长各不相等，不能产生干涉现象。 8、俄歇电子：如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量 E 不以 X 射线的形式 释放，而是用该能量将核外另一电子打出，脱离原子变为二次电子，这种 二次电子叫做俄歇电子 9、俄歇效应： 10、结构因子：结构振幅