材料分析测试方法练习与答案

第一章一、选择题1.用于晶体结构分析的X射线分支是(B)A.x射线透射；B. x射线衍射；C. x射线光谱学；d .其他2.在M层电子返回到K层后释放的过剩能量的特征X射线标度(B)。A.K。b .K；c .K；D. L.3.当x光发生器是铜靶时，应选择过滤器(摄氏度)A.铜；乙.铁；倪；莫.4.当电子把所有的能量都转换成X射线时，X射线的波长被称为(A)A.短波极限0；b .激励极限k；c .吸收极限；d .特征x射线5.当X射线击倒物质原子的K层电子时，L层电子回到K层，多余的能量击倒其他L层电子。这整个过程将导致(d)(多项选择)A.光电子；b .次级荧光；俄歇电子；博士学位二、是非问题1.随着X射线管电压的增加，0和k减小。()2.激发极限和吸收极限是一样的，只是从不同的角度看问题。()3.过滤后的x光是相对单色光。()4.产生特征X射线的前提是原子内层的电子被从原子核中敲出，原子处于激发态。()5.只要根据吸收曲线选择材料，不考虑厚度，就选择过滤器。()三、填空1.当x光管电压超过临界电压时，可以产生连续的x光和特征x光。2.x光和物质之间的相互作用可以产生俄歇电子、透射x光、散射x光、荧光x光、光电子热度。3.穿过厚度为H的物质后，X射线的强度为。4.X射线的本质不仅是波长极短的电磁波，而且是光子束，具有波粒二象性。5.短波长x光标尺，常用于；长波长x射线标尺，常用于。问题集1.x光科学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2.分析以下荧光辐射的可能性，为什么？(1) CuK荧光辐射由CuKX射线激发；(CuK射线激发CuK荧光辐射；(3) CuKX射线用于激发CuK荧光辐射。3.什么是“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收极限”、“俄歇效应”、“发射光谱”和“吸收光谱”？x光的本质是什么？它与可见光和紫外光等电磁波的主要区别是什么？用什么物理量来描述它？5.产生x光需要什么条件？6.x射线具有波粒二象性。粒子和波动现象分别是什么？7.当管电压为50 kv时，计算了电子与靶碰撞时的速度和动能、发射连续光谱的短波极限和光子的最大动能。8.特征X射线和荧光X射线的产生机制有哪些异同？物质的K系列荧光X射线波长是否等于其K系列特征X射线波长？9.连续光谱是如何产生的？物质的短波极限和吸收极限之间有什么区别(v和VK单位是千伏)？x光和物质之间的相互作用是什么？法律怎么样？对x光分析有什么影响？反冲电子、光电子和俄歇电子之间有什么区别？11.尝试计算当管压为50kv时，电子撞击x光管靶的速度和动能，以及发射的连续光谱的短波极限和光子的最大能量。12.为什么有吸收极限？为什么只有一个k吸收极限和三个l吸收极限？当X射线荧光X射线被激发时，它能伴随L射线吗？当L系统被激发时，K系统可以关联吗？13.已知钼的k=0.71，铁的k=1.93，钴的k=1.79。试着找出光子的频率和能量。试计算钼的K激发电压。已知钼的 k为0.619。假设钴的K激发电压=7.71kV千伏，试着找出它的 K14.x光实验室防护铅屏的厚度通常至少为1毫米。这个铅屏对CuK和MoK辐射的透射系数是多少？15.如果使用1毫米厚的铅作为保护屏，试着找出CrK和MoK的渗透系数。16.厚度为1毫米的铝片可以将单色X射线束的强度降低到23.9%，并试图找到这种X射线的波长。计算了含碳化钨=0.8%，WCR=4%，钨=18%的高速钢对钼辐射的质量吸收系数。17.为了使钼靶的X射线管发出的X射线激发放置在光束中的铜样品发出K系列荧光辐射，需要添加的最小管压力值是多少？发射的荧光辐射的波长是多少？18.什么厚度的镍过滤器可以将CuK辐射强度降低到入射的70%？如果入射x射线束中的K与K的强度比是5: 1，那么滤波后的强度比是多少？已知微米=49.03 cm2/g，微米=290 cm2/g19.如果钴的K和K辐射的强度比是51，通过涂有15毫克/平方厘米的Fe2O3过滤器后的强度比是多少？已知Fe2O3的=5.24克/立方厘米，铁的微米对钴=371平方厘米/克，氧的微米对钴=15平方厘米/克20.计算X射线在0.071纳米和0.154纳米的振动频率和能量。(答案：4.231018s-l，2.8010-l5J，1.951018s-1，l.2910-15J)21.以铅为吸收体，用MoK、RhK、AgK射线图，用图解法证明公式(1-16)的正确性。(铅对x光的质量吸收系数分别为122.8、84.13和66.14 cm2/g)。然后，从该曲线获得在管电压为30 kv的条件下对应于发射的最短波长的铅的质量吸收系数。22.计算空气对CrK的质量吸收系数和线性吸收系数(假设空气中只有80%的氮气和20%的氧气，空气密度为1.2910-3g/cm3)。(答案：26.97cm2/g，3.4810-2 cm-1)23.将CuK线的强度衰减1/2需要多厚的镍过滤器？(镍的密度为8.90克/立方厘米)。在入射时，CuK1和CuK2的强度比为21。使用计算的镍过滤器后，比率会有什么变化？24.尝试计算铜的K系列激发电压。(答案：8980)25.尝试计算cu的Kl射线的波长。(答案：0.1541纳米)。第二章一、选择题1.有一个互易矢量，它对应的正空间晶面是()。A.(210)；b .(220)；c .(221)；d .(110)；2.中心立方晶体的晶格常数为0.286nm。用铁靶K(K=0.194nm)照射晶体可以产生()衍射线。A.三篇文章；b .四条；c .第5条；d .六条。3.一束x光能否产生衍射取决于()。A.是否满足布拉格条件；b .衍射强度I0；c . A . B；晶体形状。4.面心立方晶体(111)的平面族多重性因子是()。A.4B.8。C.6D.12 .二、是非问题1.互易矢量可以唯一地表示相应的正空间晶面。()2.只要入射角等于反射角，x射线衍射就和光反射一样。()3.干涉晶面和实际晶面之间的区别在于干涉晶面是虚拟的，并且在指数之间有一个公约数n。()4.布拉格方程只涉及X射线衍射方向，不能反映衍射强度。()5.结构因子F和形状因子G都是影响晶体结构衍射强度的因素。()三、填空1.互易矢量的方向对应于正的空间晶面；倒数向量的长度等于对应关系。2.只要倒易矩阵点落在Ewald球面上，就表示条件满足并可以生成。3.除了结构因素和晶体形状，还有影响衍射强度的因素。4.综合考虑各种因素后的衍射强度公式为：粉末多晶的相对强度为。5.结构振幅表示为，结构因子表示为，当结构因子=0时，没有衍射，我们称之为或。对于有序固溶体，会出现最初发生消光的地方。四.名词解释1.倒易晶格2.系统消光3.衍射矢量4.形状系数5.相对强度1.试着画出下列晶体方向和平面(都属于立方晶系):111。121，21，(00)(110)，(123)(21).2.以下是立方晶系物质的几个晶面之间的间距。试着把它们从大到小依次排列。(12)(100)(200)(11)(121)(111)(10)(220)(030)(21)(110)3.当带波长的X入射到晶体上，出现衍射线时，两条相邻的(hkl)反射线之间的距离差是多少？两条相邻的(HKL)反射线之间的距离差是多少？4.画出平行于(010)的Fe2B的部分倒易点。Fe2B属于四方晶系，晶格参数a=b=0.510 nm，c=0.424 nm。5.确定下列哪一个晶面属于11晶带：(0)、(13)、(12)、(2)、(01)、(212)。6.尝试计算(11)和(2)的公共晶体带轴。7.铝是面心立方晶格，a=0.409nm纳米。CrKa(=0.209纳米)用于拍摄旋转晶相，并且X射线垂直于001。根据Ewald图的原理，可以判断下列晶面是否参与衍射：(111)、(200)、(220)、(311)、(331)、(420)。8.画出六边形晶格的倒易点(001)*并标记a*，b*，如果单色X射线垂直于B轴入射，尝试德尔作图法，找出(120)平面上衍射线的方向。9.尝试总结从简单晶格到复杂晶格衍射强度分析的整体思路和要点。10.描述原子散射因子F和结构因子的物理意义。结构性因素与哪些因素相关？11.计算结构系数时基点的选择原则是什么？例如，如果计算面心立方晶格，可以选择(0，0，0) (1，1，0)，(0，1，0)和(1，0，0)四个原子，为什么？12.当体心立方晶格的体心原子和体心立方晶格的顶点原子的类型不同时，当H K L=偶数，H K L=奇数时，衍射抵消的结论仍然成立吗？13.计算并讨论了钠原子在顶角和面心的立方晶格、氯原子在边心和体心的结构因子。14.今天有一种由CuKa辐射获得的钨粉末图案(体心立方)。试着计算前四条线的相对积分强度，不包括2M和A()。如果最强的一个被归一化为100，那么其他线的强度是什么？这些线的值如下，根据下表计算。线条/(*)HKLPf第二子代PF2强度标准化123420.329.236.443.6第三章五、选择题1.最常用的X射线衍射方法是()。A.劳伦斯；b .粉末多种方法；c .旋转结晶法；德拜方法。2.德拜法有利于提高贴膜精度的方法是()。A.正式着装法；b .反向装载方法；c .偏差法；工商管理学士.3.德拜方法要求粉末尺寸应为()。A.325目；B. 250目；250至325目之间；任何尺寸。4.在测角仪中，检测器转速和样品转速之间的关系是()。A.保持1: 1的同步；B. 2:c . 1:2；D1:0 .5.衍射仪法中的样品形状为()。A.丝状多晶粉末；b .块状多晶粉末；c .大块单晶；任何形状。六、是非问题1.大口径德拜相机可以提高衍射线的接收分辨率，缩短曝光时间。()2.在衍射法中，衍射几何包括两个圆。一个是测角仪圆，另一个是辐射源、探测器和样品也必须位于同一焦点圆。()3.选择接收光条的小狭缝宽度可以提高接收分辨率，但降低接收强度。()4.德拜法测量衍射强度比衍射仪法更精确。()5.衍射仪法和德拜法对样品粉末有相同的要求：粒度均匀、粒度适中、无应力。()七、填空1.粉末多晶衍射照相方法包括、和。2.德拜相机有两种，直径分别为1毫米和毫米。测量角时，底片上每毫米的总和应为。3.衍射仪的核心是测角仪圆，由、和组成。4.有、和等。可以用作x光探测器。5.影响衍射仪实验结果的参数有、等。八、名词解释1.部分安装方法2.灯条3.角度计4.聚焦圈5.比例计数器6.光电倍增管练习：1.CuK辐射(=0.154 nm)照射银(f.c.c)样品，并且测量第一衍射峰2=38的位置。测定了银的晶格常数。2.试图总结德拜衍射图样后底的成因，并提出一些防止和减少后底的措施。3.太大或太小的粉末样品颗粒对德拜模