材料表征方法思考题答案

XRD空军X射线的定义、红军性质、红军连续X射线和特征X射线的产生、红军特点。空军陆军陆军陆军陆军陆军陆军陆军陆军空军答红军X射线陆军陆军定义红军高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，海军且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。空军陆军陆军陆军陆军陆军陆军陆军性质红军看不见；红军能使气体电离，海军使照相底片感光，海军具有很强的穿透能力，海军还能使物质发出荧光；红军在磁场和电场中都不发生偏转；红军当穿过物体时只有部分被散射；红军能杀伤生物细胞。空军空军连续X射线陆军陆军产生红军经典物理学解释由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不相同，海军因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，海军形成连续X射线谱。空军陆军陆军陆军陆军量子力学解释大量的电子在到达靶面的时间、红军条件均不同，海军而且还有多次碰撞，海军因而产生不同能量不同强度的光子序列，海军即形成连续谱。空军陆军陆军特点红军强度随波长连续变化空军特征X射线陆军陆军产生红军当管电压达到或高于某一临界值时，海军阴极发出的电子在电场的加速下，海军可以将物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，海军使原子电离。空军此时的原子处于激发态。空军处于激发态的原子有自发回到激发态的倾向，海军此时外层电子将填充内层空位，海军相应伴随着原子能量降低。空军原子从高能态变为低能态时，海军多出的能量以X射线的形式释放出来。空军因物质一定，海军原子结构一定，海军两特定能级间的能级差一定，海军故辐射出波长一定的特征X射线。空军陆军陆军特点红军仅在特定的波长处有特别强的强度峰。空军空军空军X射线与物质的相互作用空军答红军X射线与物质的相互作用，海军如图所示空军一束X射线通过物体后，海军其强度因散射和吸收而被衰减，海军并且吸收是造成强度衰减的主要原因。空军空军散射分为两部分，海军即相干散射和不相干散射。空军当X射线照射到物质的某个晶面时可以产生反射线，海军当反射线与X射线的频率、红军位相一致时，海军在相同反射方向上的各个反射波相互干涉，海军产生相干散射；红军当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，海军产生波长比入射X射线波长长的X射线，海军且波长随着散射方向的不同而改变，海军这种现象称为不相干散射。空军其中相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。空军空军物质对X射线的吸收是指X射线通过物质时，海军光子的能量变成了其它形式的能量，海军即产生了光电子、红军俄歇电子和荧光X射线。空军当X射线入射到物质的内层时，海军使内层的电子受激发而离开物质的壳层，海军则该电子就是光电子，海军与此同时产生内层空位。空军此时，海军外层电子将填充到内层空位，海军相应伴随着原子能量降低，海军放出的能量就是荧光X射线。空军当放出的荧光X射线回到外层时，海军将使外层电子受激发，海军从而产生俄歇电子而出去。空军产生光电子和荧光X射线的过程称为光电子效应，海军产生俄歇电子的过程称为俄歇效应。空军示意图见下红军空军空军散射陆军X射线（相干、红军非相干散射）水军；红军陆军空军电子（反冲电子、红军俄歇电子、红军光电子、红军荧光陆军X射线）水军；红军陆军空军透过射线；红军陆军空军热能。空军空军空军X射线衍射原理。空军布拉格方程的物理意义空军答红军X射线衍射原理，海军即布拉格定律红军2DSINN陆军式中D为晶面间距，海军为入射束与反射面的夹角，海军为X射线的波长，海军N为衍射级数，海军其含义是红军只有照射到相邻两镜面的光程差是X射线波长的N倍时才产生衍射。空军空军空军X射线衍射实验方法。空军粉末衍射仪的工作方式、红军工作原理。空军空军答红军在各种衍射实验方法中，海军基本方法有单晶法、红军多晶法和双晶法。空军单晶X射线衍射分析的基本方法为劳埃法与周转晶体法。空军多晶X射线衍射方法包括照相法与衍射仪法。空军空军陆军陆军陆军粉末衍射仪的工作方式中，海军常用的有两种，海军即连续式扫描和步进式扫描。空军空军空军空军X射线粉末衍射法物相定性分析过程及注意的问题空军答红军物相分析过程红军陆军陆军陆军首先用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试样物相的衍射花样或图谱。空军通过对所获衍射图谱或花样的分析和计算，海军获得各衍射线条的陆军2、红军D值及相对强度大小陆军I/I。空军使用检索手册，海军查寻物相陆军PDF陆军卡片号。空军若是多物相分析，海军则在上一步完成后，海军对剩余的衍射线重新根据相对强度排序，海军重复上述步骤，海军直至全部衍射线能基本得到解释。空军空军应注意的问题红军陆军陆军陆军空军一般在对试样分析前，海军应尽可能详细地了解样品的来源、红军化学成分、红军工艺状况，海军仔细观察其外形、红军颜色等性质，海军为其物相分析的检索工作提供线索。空军陆军陆军陆军空军（2）水军尽可能地根据试样的各种性能，海军在许可的条件下将其分离成单一物相后进行衍射分析。空军陆军陆军陆军空军（3）水军由于试样为多物相化合物，海军为尽可能地避免衍射线的重叠，海军应提高粉末照相或衍射仪的分辨率。空军陆军陆军陆军空军（4）水军对于数据陆军D值，海军由于检索主要利用该数据，海军因此处理时精度要求高，海军而且在检索时，海军只允许小数点后第二位才能出现偏差。空军陆军陆军陆军空军（5）水军特别要重视低角度区域的衍射实验数据，海军因为在低角度区域，海军衍射所对应陆军D陆军值较大的晶面，海军不同晶体差别较大，海军衍射线相互重叠机会较小。空军陆军陆军陆军空军（6）水军在进行多物相混合试样检验时，海军应耐心细致地进行检索，海军力求全部数据能合理解释。空军陆军陆军空军（7）水军在物相定性分析过程中，海军尽可能地与其它的相分析结合起来，海军互相配合，海军互相印证。空军陆军空军空军简述现代材料研究的X射线实验方法在材料研究中有哪些主要应用。空军空军答红军研究晶体材料，海军X射线衍射方法非常理想非常有效，海军而对于液体和非晶态物固体，海军这种方法也能提供许多基本的重要数据。空军所以X射线衍射法被认为是研究固体最有效的工具。空军主要应用如下红军空军物相分析；红军空军多晶体点阵常数的精确测定；红军空军应力的测定；红军空军晶粒尺寸和点阵畸变的测定；红军空军单晶取向和多晶织构测定。空军空军空军试推导布拉格方程，海军并对方程中的主要参数范围确定进行讨论。空军（必考）水军陆军陆军陆军陆军空军空军空军空军讨论如下红军空军（1）水军布拉格方程描述了“选择反射”的规律。空军产生“选择反射”的方向是各原子面反射线干涉一致加强的方向，海军即满足布拉格方程的方向；红军空军（2）水军布拉格方程表达了反射线空间方位（）水军与反射晶面间距（D）水军及入射方位（）水军和波长（）水军的相互关系；红军空军（3）水军入射线照射各原子面产生的反射线实质是各原子面产生的反射方向上的相干散射线，海军而被接收记录的样品反射线实质是各原子面反射方向上散射线干涉一致加强的结果，海军即衍射线；红军陆军空军（4）水军布拉格方程由各原子面散射线干涉条件导出，海军即视原子面为散射基元，海军原子面散射是该原子面上各原子散射相互干涉（叠加）水军的结果。空军空军陆军5水军陆军衍射产生的必要条件陆军“选择反射”即反射定律布拉格方陆军程是衍射产生的必要条件。空军空军陆军布拉格方程由原子面反射方向上散射线的干涉一致水军加强条陆军件导出，海军而各原子面非反射方向上散射线是否可能因干涉部分水军陆军加强从而产生衍射线呢陆军空军陆军“选择反射”作为衍射的必要条件，海军意味着即使满足“选择反陆军射”条件的方向上也不一定有反射线。空军空军陆军由于SIN/2，海军即红军只有那些晶面间距大于入射X射线波长一半的晶面才能发生衍射。空军空军空军思考题红军空军如何提高显微镜分辨本领，海军电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制红军空军答红军所谓分辨本领，海军是指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。空军通常，海军我们以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。空军确定光学透镜分辨本领D0的公式为D0061/NSIN水军061/NA水军陆军陆军陆军陆军透镜的分辨本领主要取决于照明束波长。空军陆军空军电子透镜的分辨本领随加速电压的提高而提高。空军陆军空军透镜的实际分辨本领除了与衍射效应有关以外，海军还与透镜的像差有关。空军对于光学透镜，海军已经可以采用凸透镜和凹透镜的组合等办法来矫正像差，海军使之对分辨本领的影响远远小于衍射效应的影响，海军但是电子透镜只有会聚透镜，海军没有发散透镜，海军所以至今还没有找到一种能矫正球差的办法。空军这样，海军像差对电子透镜分辨本领的限制就不容忽略了。空军陆军空军像差分球差、红军像散、红军畸变等，海军其中，海军球差是限制电子透镜分辨本领最主要的因素。空军陆军空军空军透射电子显微镜的成像原理是什么红军空军答红军它的成像原理与阿贝衍射像原理一样，海军经过两个过程红军物衍射线物。空军空军阴极灯丝产生的电子经过阳极加速，海军然后被栅极和聚光镜会聚成一束亮度高、红军相干性好的电子束斑，海军电子束斑通过一定的角度入射到晶体样品表面从而得到衍射线，海军衍射线经过物镜和中间镜，海军再经过投影镜的多次成倍的放大（总放大倍率为M总M物M中M投）水军，海军将图像投影到荧光屏上。空军通过调整中间镜的透镜电流，海军当中间镜的物平面与物镜的背焦面重合时，海军在荧光屏上出现衍射花样；红军中间镜的物平面与物镜的像平面重合时，海军则出现显微像。空军空军空军3扫描电子显微镜的工作原理是什么红军空军答红军扫描电镜的成像原理和透射电镜大不相同，海军它不用什么透镜来进行放大成像，海军而是象闭路电视系统那样，海军逐点逐行扫描成像。空军空军空军空军空军空军空军空军4相对光学显微镜和透射电子显微镜、红军扫描电镜各有哪些优点红军空军答红军陆军空军陆军陆军陆军陆军扫描电镜红军陆军空军（1）水军目前大多数商品扫描电镜放大倍数为陆军2020000陆军倍，海军并且连续可调。空军介于光学显微镜和透射电镜之间。空军这就使扫描电镜在某种程度上弥补了光学显微镜和透射电镜的不足。空军陆军空军（2）水军扫描电镜以景深大而著名。空军陆军空军（3）水军样品制备简单。空军空军空军5为什么透射电镜的样品要求非常薄，海军而扫描电镜无此要求红军空军答红军在透射电镜中，海军电子束是透过样品成像的，海军而电子束的穿透能力不大，海军这就要求要将试样制成很薄的薄膜样品。空军而扫描电镜是收集的电子束与样品作用后从表面溢出的各种信息。空军空军空军6与X射线衍射相比，海军（尤其透射电镜中的）水军电子衍射的特点是什么红军空军答红军晶体对电子波的衍射现象，海军与陆军X陆军射线衍射一样，海军一般简单地用布喇格定律加以描述。空军当波长为的单色平面电子波以掠射角照射到晶面间距为DHKL的平行晶面组HKL水军时图421水军，海军若满足布喇格BRAGG水军方程2D陆军SINN则在与入射方向成陆军2角方向上，海军相邻平行晶面反射波之间的波程差为波长的整数倍，海军各层晶面的原子的散射在2方向上具有相同位相，海军它们因相互加强而产生该晶面组的衍射束。空军由于入射束S0、红军衍射束S与衍射晶面的法线NHKL在同一平面内，海军与几何光学上的反射规律相似，海军所以习惯上常把晶体的衍射说成是满足布喇格条件的晶面对入射束的反射。空军陆军陆军空军特点红军陆军空军1水军透射电镜常用双聚光镜照明系统，海军束斑直径为陆军12M，海军经过双聚光镜的照明束相干性较好。空军陆军空军2水军透射电镜有三级以上透镜组成的成像系统，海军借助它可提高电子衍射相机长度。空军普通电子衍射装置相机长度一般为陆军500MM陆军左右，海军而透射电镜相机长度可达陆军10005000MM。空军陆军空军3水军可以通过物镜和中间镜的密切配合，海军进行选区电子衍射，海军使成像区域和电子衍射区域统一起来，海军达到样品微区形貌分析和原位晶体学性质测定的目的。空军空军空军7选区电子衍射和选区成像的工作原理是什么，海军这两种工作方式有什么应用意义红军空军陆军陆军陆军陆军简单地说，海军选区电子衍射借助设置在物镜像平面的选区光栏，海军可以对产生衍射的样品区域进行选择，海军并对选区范围的大小加以限制，海军从而实现形貌观察和电子衍射的微观对应。空军选区电子衍射的基本原理见图。空军选区光栏用于挡住光栏孔以外的电子束，海军只允许光栏孔以内视场所对应的样品微区的成像电子束通过，海军使得在荧光屏上观察到的电子衍射花样仅来自于选区范围内晶体的贡献。空军实际上，海军选区形貌观察和电子衍射花样不能完全对应，海军也就是说选区衍射存在一定误差，海军选区域以外样品晶体对衍射花样也有贡献。空军选区范围不宜太小，海军否则将带来太空军空军大的误差。空军对于100KV的透射电镜，海军最小的选区衍射范围约05M；红军加速电压为1000KV时，海军最小的选区范围可达01M。空军空军空军8扫描电镜应用的物理信号主要有哪些红军空军二次电子，海军背散射电子，海军吸收电子，海军X射线，海军俄歇电子等。空军空军空军空军9扫描透射电镜STEM水军有哪些特点红军空军STEM是既有透射电子显微镜又有扫描电子显微镜的显微镜。空军象SEM一样，海军STEM用电子束在样品的表面扫描，海军但又象TEM，海军通过电子穿透样品成像。空军STEM能够获得TEM所不能获得的一些关于样品的特殊信息。空军STEM技术要求较高，海军要非常高的真空度，海军并且电子学系统比TEM和SEM都要复杂。空军优点1陆军利用扫描透射电子显微镜可以观察较厚的试样和低衬度的试样。空军2陆军利用扫描透射模式时物镜的强激励，海军可以实现微区衍射。空军3陆军利用后接能量分析器的方法可以分别收集和处理弹性散射和非弹性散射电子。空军空军空军10电子探针仪与X射线谱仪从工作原理和应用上有哪些区别红军空军电子探针仪红军空军电子探针EPMA水军利用高速运动的电子经电磁透镜聚焦成直径为微米量级的电子束探针，海军从试样表面微米量级的微区内激发出X射线再经过WDS分析，海军从而进行微区成分分析。空军空军X射线谱仪红军空军能量色散谱仪（ENERGY陆军DISERSIVE陆军SPECTROMETER，海军简称能谱仪/EDS）水军是用X光量子的能量不同来进行元素分析的方法，海军能谱仪的方框图如图81。空军X光量子由锂漂移硅探测器（SILI水军DETECTOR）水军接受后给出电脉冲信号，海军由于X光量子的能量不同，海军产生的脉冲高度（幅度）水军也不同，海军经过放大器放大整形后送入多道脉冲高度分析器。空军在这里，海军严格区分光量子的能量和数目，海军每一种元素的X光量子有其特定的能量，海军例如铜KX光量子能量为802KEV，海军铁的21NEKX光量子的能量为640KEV，海军X光量子的数目是用作测量样品中铁元素的相对百分比，海军即不同能量的X光量子在多道分析器的不同道址出现，海军然后在XY记录仪或显像管上把脉冲数能量曲线显示出来，海军这是X光量子的能谱曲线。空军横坐标是X量子的能量（道址数）水军，海军纵坐标是对应某个能量的X光量子的数目。空军空军空军区别红军空军SEM追求高分辨本领，海军用三个透镜的电子光学系统以得到直径为几个纳米，海军束流足够强的细聚焦的电子。空军空军EPMA以成分分析为主，海军试样室上应放置多个WDS，海军要求有相当的电子束流激发X射线（电子束粗）水军，海军并装以光镜以寻找观察范围和精确调整试样的高低位置。空军所以物镜和试样室要特殊考虑。空军空军空军11电子探针X射线显微分析仪有哪些工作模式空军一、红军能谱定性分析；红军二、红军能谱定量分析红军1、红军定点定性分析，海军2、红军线扫描分析，海军3、红军面扫描分析。空军空军空军12何为扫描隧道显微镜，海军它的工作原理是什么红军陆军空军扫描隧道显微镜是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。空军它是用一个极细的尖针，海军针尖头部为单个原子去接近样品表面，海军当针尖和样品表面靠得很近，海军即小于纳米时，海军针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。空军此时若在针尖和样品之间加上一个偏压，海军电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而1形成纳安级的隧道电流。空军通过控制针尖与样品表面间距的恒定，海军并使针尖沿表面进行精确的三维移动，海军就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。空军空军二、红军扫描隧道显微镜基本原理陆军空军扫描隧道显微镜的基本原理是利用量子力学理论中的隧道效应。空军陆军空军对于经典物理学来说，海军当一个粒子的动能E低于前方势垒的高度V时，海军它不可能越过此势垒，海军即透射系数等于零，海军粒子将完全被弹回。空军而按照量子力学的计算，海军在一般情况下，海军其透射系数不能等于零，海军也就是说，海军粒子可以穿过比它能量更高的势垒，海军这个现象称为隧道效应。空军陆军空军扫描隧道显微镜的基本原理是将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极，海军当样品与针尖的距离非常接近（约为1到10NM）水军时，海军在外加电场的作用下，海军电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。空军陆军空军电流I与两电极的距离S成负指数关系红军陆军空军IV陆军EXPKS水军陆军其中2/水军KMH空军，海军M为自由电子的质量，海军为有效平均势垒高度，海军V为针尖与样空军品间的偏置电压。空军隧道电流强度对针尖和样品之间的距离有着指数依赖关系，海军当距离减小01NM，海军隧道电流即增加约一个数量级。空军因此，海军根据隧道电流的变化，海军我们可以得到样品表面微小的高低起伏变化的信息，海军如果同时对XY方向进行扫描，海军就可以直接得到三维的样品表面形貌图，海军这就是扫描隧道显微镜的工作原理。空军陆军空军空军13简述差热分析的原理，海军并画出DTA装置示意图。空军空军原理红军空军差热分析是在程序控温下，海军测量物质和参比物的温度差随时间或温度变化的一种技术。空军当试样发生任何物空军理或化学变化时，海军所释放或吸收的热量使样品温度高于或低于参比物的温度，海军从而相应地在差热曲线上得到放热或吸热峰。空军空军差热分析仪主要由加热炉、红军温差检测器、红军温度程序控制仪、红军讯号放大器、红军量程控制器、红军记录仪和气氛控制设备等所组成。空军空军陆军空军陆军空军空军空军空军14热分析用的参比物有何性能要求红军空军整个测温范围无热反应，海军比热与导热性与试样相近，海军粒度与试样相近。空军空军空军15影响差热分析的仪器、红军试样、红军操作因素是什么红军空军答红军仪器因素（炉子的结构和尺寸、红军坩埚材料和形状、红军热电偶性能与位置）水军陆军试样方面的因素（热容量和热导率变化、红军试样的颗粒度、红军用量及装填程度、红军试样的结晶度与纯度、红军参比物）水军操作因素（升温速率、红军炉内压力和气氛）水军空军空军16为何DTA仅能进行定性和半定量分析红军DSC是如何实现定量分析的红军空军答红军在陆军DTA分析中试样与参比物之间时常存在着温度差，海军两者之间存在着热损失、红军热交换，海军且测温灵敏度较低，海军因此难以进行准确的定量分析。空军DSC陆军技术利用功率补偿法使试样与参比物温度始终保持一致，海军尽量避免两者之间的热交换和热损失差异，海军或者利用热流法精确控制仪器的测温灵敏度，海军从而达到准确的定量分析目的。空军空军空军17阐述DSC技术的原理和特点。空军空军示差扫描量热法是在程序控制温度下,测量输入到试样和参比物的功率差与温度之间关系的一种技术。空军陆军空军原理红军示差扫描量热法对试样产生的热效应能及时得到相应补偿，海军使得试样与参比物之间无温差，海军无热交换；红军而且试样升温速率始终跟随炉温呈线性升温，海军保证补偿校正系数K值恒定。空军因此，海军不仅使测量灵敏度和精密度都大大提高，海军而且能进行热量的定量分析。空军陆军空军特点红军使用的温度范围较宽、红军分辨能力高和灵敏度高，海军在测试的温度范围内除了不能测量腐蚀性物质外，海军示差扫描量热法不仅可以替代差热分析仪，海军还可以定量的测定各种热力学参数，海军所以在科学领域中获得广泛应用。空军空军空军18简述DTA、红军DSC分析样品要求和结果分析方法。空军空军对样品的要求红军样品用量红军通常用量不宜过多，海军因为过多会使样品内部传热慢、红军温度梯度大，海军导致峰形扩大和分辨率下降。空军样品用量以少为原则，海军一般用量最多至毫克。空军样品用量0510MG。空军样品粒度红军粒度的影响比较复杂。空军大颗粒和细颗粒均能使熔融温度和熔融热焓偏低。空军样品颗粒越大，海军峰形趋于扁而宽。空军反之，海军颗粒越小，海军热效应温度偏低，海军峰形变小。空军颗粒度要求红军100目300目（00415MM）水军样品的几何形状红军增大试样与试样盘的接触面积，海军减少试样的厚度，海军可获得比较精确的峰温值。空军样品的结晶度、红军纯度和离子取代红军结晶度好，海军峰形尖锐；红军结晶度不好，海军峰面积小。空军纯度、红军离子取代同样会影响DTA曲线。空军样品的装填红军装填要求薄而均匀，海军试样和参比物的装填情况一致。空军陆军空军结果分析方法红军陆军空军根据峰温、红军形状和峰数目定性表征和鉴别物质。空军方法红军将实测样品DTA曲线与各种化合物的标准（参考）水军DTA曲线对照。空军根据峰面积定量分析，海军因为峰面积反映了物质的热效应（热焓）水军，海军可用来定量计算参与反应的物质的量或测定热化学参数。空军借助标准物质，海军可以说明曲线的面积与化学反应、红军转变、红军聚合、红军熔化等热效应的关系。空军在DTA曲线中，海军吸热效应用谷来表示，海军放热效应用峰来表示；红军在DSC曲线中，海军吸热效应用凸起正向的峰表示热焓增加水军，海军放热效应用凹下的谷表示热焓减少水军。空军空军空军19简述热重分析的特点和影响因素。空军空军热重法是对试样的质量随以恒定速率变化的温度或在等温条件下随时间变化而发生的改变量进行测量的一种动态技术空军特点空军热重法的特点是定量性强，海军能准确地测量物质的质量变化和变化的速率，海军例如物质在加热过程中出现的升空军华、红军气化、红军吸附或解吸以及有气体产生或有气体参加的化学反应等均可以通过热重分析仪上物质质量的改变得到反映。空军所以，海军热重法可以用来研究物质的热分解、红军固态反应、红军吸湿和脱水、红军升华或挥发等多种物理和化学过程，海军并可用于研究反应动力学。空军可以说，海军只要物质