《材料现代分析方法》练习与答案.pdf

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1、-第一章 一、选择题 1.用来进行晶体结构分析的 X 射线学分支是().X 射线透射学;.X 射线衍射学；C.X 射线光谱学;2.层电子回迁到 K 层后，多余的能量放出的特征射线称（B）A.;.K;C.K；D.L。3.当 X 射线发生装置是 Cu 靶,滤波片应选（）A C；.Fe;C Ni；.Mo。.当电子把所有能量都转换为 X 射线时,该 X 射线波长称(A ）A.短波限0;B 激发限k；C.吸收限;D.特征射线 5.当 X 射线将某物质原子的 K 层电子打出去后,L 层电子回迁 K 层，多余能量将另一个层电子打出核外,这整个过程将产生（D)（多选题）A.光电子；B 二次荧光;C.俄歇电子；

2、D.（AC)二、正误题 1.随 X 射线管的电压升高,0和都随之减小。（)2.激发限与吸收限是一回事,只是从不同角度看问题。（)3.经滤波后的射线是相对的单色光。（).产生特征 X 射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。().选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料,而不需要考虑厚度。(）三、填空题 1.当X射线管电压超过临界电压就可以产生 连续 X射线和 特征 X射线。2.X 射线与物质相互作用可以产生 俄歇电子 、透射射线 、散射X 射线 、荧光 X 射线 、光电子 、热 、。3.经过厚度为 H 的物质后，射线的强度为 。.X 射线的本质既是 波长极短的电磁波 也是 光子束 ，具

3、有 波粒二象性 性。短波长的 X 射线称 ，常用于 ；长波长的 X 射线称 ，常用于 。-习题 1.X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2.分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么?（1）用KX 射线激发 Cu荧光辐射；(2)用uK射线激发 CuK荧光辐射；（）用 CuKX 射线激发 Cu荧光辐射。3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”？4.射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5.产生 X 射线需具备什么条件?6.射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？7.计算

4、当管电压为 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。8.特征 X 射线与荧光射线的产生机理有何异同?某物质的 K 系荧光 X 射线波长是否等于它的 K 系特征 X 射线波长?9.连续谱是怎样产生的？其短波限VeVhc301024.1与某物质的吸收限kkkVeVhc31024.1有何不同(V 和 VK以 kv 为单位)？10.射线与物质有哪些相互作用？规律如何?对 x 射线分析有何影响？反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同?11.试计算当管压为0v 时,射线管中电子击靶时的速度和动能,以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少？12.为什么会出现吸收

5、限?吸收限为什么只有一个而吸收限有三个？当激发 X 系荧光射线时,能否伴生 L 系？当系激发时能否伴生 K 系?13.已知钼的K=0.1，铁的K1.及钴的K=19，试求光子的频率和能量。试计算钼的 K 激发电压，已知钼的0 619。已知钴的 K 激发电压 VK7.7k，试求其K。14.X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为m,试计算这种铅屏对K、MoK辐射的透射系数各为多少？15.如果用mm 厚的铅作防护屏，试求K和oK的穿透系数。16.厚度为 1m 的铝片能把某单色射线束的强度降低为原来的 29%，试求这种射线的波长。试计算含c=0.8%，Wr4,Ww18%的高速钢对 Mo辐射的质量吸收系数

6、。17.欲使钼靶射线管发射的射线能激发放置在光束中的铜样品发射 K 系荧光辐射,问需加的最低的管压值是多少?所发射的荧光辐射波长是多少？18.什么厚度的镍滤波片可将 C辐射的强度降低至入射时的0?如果入射射线束中 K和 K强度之比是 5:,滤波后的强度比是多少?已知40c2/g,m=29cm2g。19.如果 Co 的 K、K辐射的强度比为 5:,当通过涂有 15mgcm2的 F2O滤波片后,强-度比是多少?已知 Fe2O的=524g/cm3,铁对 CoK的m31cm2/g，氧对 CoK的m15m2。20.计算0.071 n(MoK)和0.54(CuK）的射线的振动频率和能量。（答案：4 310

7、18sl，2.800-l5J,1.9108s1，l.291015J)21.以铅为吸收体,利用oK、R、AgKX 射线画图，用图解法证明式（1-1)的正确性。（铅对于上述射线的质量吸收系数分别为 12 8,4 13,66.1 m2)。再由曲线求出铅对应于管电压为0 kv 条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。22.计算空气对 CrK的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数 8%的氮和质量分数 20%的氧，空气的密度为 1103g/cm3）。（答案：2.9 m2,34810-2 cm1 23.为使 CuK线的强度衰减 1/2,需要多厚的 Ni 滤波片?(Ni 的密度为 8 90cm3)。

8、CuK1和K2的强度比在入射时为 2：1，利用算得的i 滤波片之后其比值会有什么变化？24.试计算 Cu 的 K 系激发电压。（答案:980）25.试计算 C的l射线的波长。(答案:0.1541 nm）第二章 一、选择题 1.有一倒易矢量为cbag22，与它对应的正空间晶面是（）。A.(20）；B.(220）；.(21)；D（10）；。2.有一体心立方晶体的晶格常数是.8nm,用铁靶 K（K=0.19nm)照射该晶体能产生()衍射线。A.三条；B.四条;C.五条;D.六条。3.一束 X 射线照射到晶体上能否产生衍射取决于(）。A.是否满足布拉格条件;B.是否衍射强度 I0；C.AB;D.晶体形

9、状。4.面心立方晶体(1）晶面族的多重性因素是（）。A.4;B.8;.6;D。二、正误题 1.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。()2.X 射线衍射与光的反射一样,只要满足入射角等于反射角就行。（)3.干涉晶面与实际晶面的区别在于：干涉晶面是虚拟的,指数间存在公约数。(）.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 与形状因子都是晶体结构对衍射强度的影响因素。()三、填空题 1.倒易矢量的方向是对应正空间晶面的 ;倒易矢量的长度等于对应 。2.只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上,就表示该 满足 条件,能产生 。-3.影 响 衍 射 强 度 的 因 素 除 结 构

10、 因 素、晶 体 形 状 外 还有 ，。4.考虑所有因素后的衍射强度公式为 ,对于粉末多晶的相对强度为 。5.结构振幅用 表示,结构因素用 表示,结构因素=0 时没有衍射我们称 或 。对于有序固溶体,原本消光的地方会出现 。四、名词解释 1.倒易点阵 2.系统消光 3.衍射矢量 4.形状因子 5.相对强度 1、试画出下列晶向及晶面（均属立方晶系）：11。2,12，（10）（110)，（2)(11）。、下面是某立方晶系物质的几个晶面间距，试将它们从大到小按次序重新排列。(123）(100）（200)（311）(121)(111)（21）（22)（30）(221)(10)3、当波长为的射到晶体并出

11、现衍射线时,相邻两个(hkl)反射线的程差是多少？相邻两个（HKL)反射线的程差又是多少？、画出e2B 在平行于(10)上的部分倒易点。Fe2B 属正方晶系，点阵参数 a=b=0.50n,=.24m。5、判别下列哪些晶面属于11晶带:(110），(3），(112),(132）,（011)，（212）。6、试计算（311)及(132）的共同晶带轴。、铝为面心立方点阵,a=0409n。今用ra(=0.29nm)摄照周转晶体相，X 射线垂直于00。试用厄瓦尔德图解法原理判断下列晶面有无可能参与衍射：(11）,(20）,(220），(311）,(），（20)。、画出六方点阵（001）*倒易点，并标出*

12、，b*,若一单色 X 射线垂直于 b 轴入射，试用厄尔德作图法求出（12)面衍射线的方向。9、试简要总结由分析简单点阵到复杂点阵衍射强度的整个思路和要点。0、试述原子散射因数 f 和结构因数2HKLF的物理意义。结构因数与哪些因素有关系？-1、计算结构因数时，基点的选择原则是什么?如计算面心立方点阵，选择(0,0，0)（1,1，0）、(0，1,0）与(1,0)四个原子是否可以，为什么?12、当体心立方点阵的体心原子和顶点原子种类不相同时,关于 H+K+L=偶数时,衍射存在,H+KL=奇数时,衍射相消的结论是否仍成立?13、计算钠原子在顶角和面心，氯原子在棱边中心和体心的立方点阵的结构因数,并讨

13、论。14、今有一张用 CuKa 辐射摄得的钨(体心立方）的粉末图样,试计算出头四根线条的相对积分强度不计 e-2M和 A(）。若以最强的一根强度归一化为 100,其他线强度各为多少?这些线条的值如下,按下表计算。线条/（*）HK P 1sinnm f F2 PF2 强度 归一化 1 2 4 0.3 2.2 3.4 436 第三章 五、选择题 1.最常用的射线衍射方法是（)。A.劳厄法;B.粉末多法；C.周转晶体法；D.德拜法。2.德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是(）。正装法；.反装法;C 偏装法;.A+B。3.德拜法中对试样的要求除了无应力外,粉末粒度应为(）。50 目；C.在503

14、5 目之间;任意大小。4测角仪中,探测器的转速与试样的转速关系是()。.保持同步1；B.21；C 12;.10。5.衍射仪法中的试样形状是（)。A.丝状粉末多晶；B.块状粉末多晶；块状单晶；D 任意形状。六、正误题 1.大直径德拜相机可以提高衍射线接受分辨率,缩短暴光时间。()2在衍射仪法中，衍射几何包括二个圆。一个是测角仪圆,另一个是辐射源、探测器与试样三者还必须位于同一聚焦圆。（）3.选择小的接受光栏狭缝宽度,可以提高接受分辨率,但会降低接受强度。（）4.德拜法比衍射仪法测量衍射强度更精确。（）衍射仪法和德拜法一样,对试样粉末的要求是粒度均匀、大小适中，没有应力。(）-七、填空题 1.在粉

15、末多晶衍射的照相法中包括 、和 。2.德拜相机有两种，直径分别是 和 mm。测量角时,底片上每毫米对应 和 。3.衍射仪的核心是测角仪圆,它由 、和 共同组成。4.可 以 用 作 X 射 线 探 测 器 的 有 、和 等。5.影响衍射仪实验结果的参数有 、和 等。八、名词解释 1.偏装法 2.光栏 3.测角仪 4.聚焦圆 5.正比计数器 6.光电倍增管 习题：1.C 辐射（=014 nm）照射 Ag（fcc）样品,测得第一衍射峰位置 2=38,试求 Ag 的点阵常数。2.试总结德拜法衍射花样的背底来源,并提出一些防止和减少背底的措施。3.粉末样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何?为什么?板状多

16、晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？4.试从入射光束、样品形状、成相原理(厄瓦尔德图解）、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度(公式)、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。5.衍射仪与聚焦相机相比，聚焦几何有何异同？6.从一张简单立方点阵物的德拜相上,已求出四根高角度线条的角(系由 CuK 所产生）及对应的干涉指数,试用“acos2”的图解外推法求出四位有效数字的点阵参数。HKL 532 2 443 541 611 50 6 .角 7208 79 8111 7.44 7.根据上题所给数据用柯亨法计算点阵参数至四位有效数字。8.用背射平板相机测定某种钨粉的点阵参数。从底

17、片上量得钨的 400 衍射环直径 2w=.20 毫米,用氮化钠为标准样，其 640 衍射环直径 2La36.40 毫米。若此二衍射环均系由 CuKl 辐射引起,试求精确到四位数字的钨粉的点阵参数值。9.试用厄瓦尔德图解来说明德拜衍射花样的形成。10.同一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来其较高还是较低？相应的 d 较大还是较小？既然多晶粉末的晶体取向是混乱的,为何有此必然的规律 11.衍射仪测量在人射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同？-12.测角仪在采集衍射图时,如果试样表面转到与入射线成0角，则计数管与人射线所成角度为多少?能产生衍射的晶面，与试样的自由表面呈

18、何种几何关系?13.Cu 辐射（=.154 nm)照射 Ag(f.c）样品,测得第一衍射峰位置 238,试求g 的点阵常数。14.试总结德拜法衍射花样的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施。15.图题为某样品德拜相(示意图),摄照时未经滤波。巳知、2 为同一晶面衍射线,、4为另一晶面衍射线试对此现象作出解释 16.粉未样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何？为什么?板状多晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？17.试从入射光束、样品形状、成相原理（厄瓦尔德图解）、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度（公式)、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。18.衍射仪与聚焦相机相

19、比，聚焦几何有何异同？第四章 九、选择题 1.测定钢中的奥氏体含量,若采用定量 X 射线物相分析,常用方法是()。A 外标法;内标法；C.直接比较法；D.K 值法。2.X 射线物相定性分析时，若已知材料的物相可以查(）进行核对。A.Hnawalt 索引；B.enk 索引；C avey 索引;.A 或。.德拜法中精确测定点阵常数其系统误差来源于（)。A 相机尺寸误差;B.底片伸缩;C.试样偏心；D.AB+。4.材料的内应力分为三类,X 射线衍射方法可以测定(）。A.第一类应力（宏观应力);B.第二类应力(微观应力)；C 第三类应力；D.A+B+C。5in2测量应力，通常取为（）进行测量。A.确定

20、的角；B.0-45之间任意四点；C.0、4两点；D.、1、30、45四点。十、正误题 1.要精确测量点阵常数。必须首先尽量减少系统误差，其次选高角度角，最后还要用直线外推法或柯亨法进行数据处理。().X 射线衍射之所以可以进行物相定性分析,是因为没有两种物相的衍射花样是完全相同的。（)3.理论上X射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相,而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有多少。（)-4.只要材料中有应力就可以用 X 射线来检测。(）5.衍射仪和应力仪是相同的，结构上没有区别。(）十一、填空题 6.在一定的情况下，si ；所以精确测定点阵常数应选择 。7.X 射线物相分析包括 和 ，

21、而 更常用更广泛。8.第一类应力导致 X 射线衍射线 ;第二类应力导致衍射线 ;第三类应力导致衍射线 。9.X射 线 测 定 应 力 常 用 仪 器 有 和 ，常 用 方 法 有 和 。10.X 射线物相定量分析方法有 、等。十二、名词解释 1.柯亨法 2.Haalt 索引 3.直接比较法 4.Sin法 习题 1.-TiO2（锐铁矿)与 Ri2(金红石：)混合物衍射花样中两相最强线强度比 A-iO2IR-T2=1.。试用参比强度法计算两相各自的质量分数。2.求淬火后低温回火的碳钢样品,不含碳化物（经金相检验),A（奥氏体）中含碳 1%，M（马氏体)中含碳量极低。经过衍射测得 A20 峰积分强度

22、为 2.3（任意单位),20峰积分强度为 16.32，试计算该钢中残留奥氏体的体积分数（实验条件:Fe K辐射,滤波,室温 20，-Fe 点阵参数 a=.8 6 m，奥氏体点阵参数 a=.0.004w,wc 为碳的质量分数。3.在 Fe2Oe2O3及 Fe3O4 混合物的衍射图样中,两根最强线的强度比 IFe23/3O4=1.，试借助于索引上的参比强度值计算 Fe2O的相对含量。4.一块淬火+低温回火的碳钢,经金相检验证明其中不含碳化物,后在衍射仪上用 Fe 照射，分析出 相含 1%碳,相含碳极低,又测得 20 线条的累积强度为5.40,211 线条的累积强度为.2,如果测试时室温为 3，问钢

23、中所含奥氏体的体积百分数为多少?5.一个承受上下方向纯拉伸的多晶试样，若以 X 射线垂直于拉伸轴照射，问在其背射照片上衍射环的形状是什么样的?为什么？6.不必用无应力标准试样对比,就可以测定材料的宏观应力,这是根据什么原理?7.假定测角仪为卧式，今要测定一个圆柱形零件的轴向及切向应力,问试样应该如何放置?8.总结出一条思路，说明平面应力的测定过程。9.今要测定轧制 73 黄铜试样的应力,用K照射（0),当=0时测得150 1,当45时=150.9，问试样表面的宏观应力为若干？(已知=3.65 埃，E8.831010牛/米2，03)10.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

24、，所得信息有何不-同?11.物相定量分析的原理是什么？试述用 K 值法进行物相定量分析的过程。12.试借助 P(CDD）卡片及索引,对表 1、表 2 中未知物质的衍射资料作出物相鉴定。表 1。d/I/I d/I/I d/I/I1 3.6 0.6 10 1.0 0.7 0 42 5 1.1 1 2 8 1.31 30.9 10 91 40 1.23 1 85 10 183 30 1.12 1 1.6 20 10 10 表。d/II1 d/II d/I.40 5 2 1 0.9 10 2.09 5 1.5 20 0.85 10 2.03 10 1.2 10 081 20 1.75 4 1.06 2

25、0 0 20 1.47 3 12 10 13.在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力?它的衍射谱有什么特点？按本章介绍的方法可测出哪一类应力?14.一无残余应力的丝状试样，在受到轴向拉伸载荷的情况下,从垂直丝轴的方向用单色射线照射，其透射针孔相上的衍射环有何特点？15.射线应力仪的测角器 2扫描范围 143163，在没有“应力测定数据表”的情况下，应如何为待测应力的试件选择合适的射线管和衍射面指数(以 C材试件为例说明之)。16.在水平测角器的衍射仪上安装一侧倾附件，用侧倾法测定轧制板材的残余应力，当测量轧向和横向应力时,试样应如何放置?17.用侧倾法测量试样的残余应力,当=0和45时，其射线的

26、穿透深度有何变化?18.ATiO（锐钛矿)与 R-TiO2(金红石）混合物衍射花样中两相最强线强度比 I A-Ti2/R-TiO215试用参比强度法计算两相各自的质量分数。19.某淬火后低温回火的碳钢样品，不含碳化物（经金相检验)。A(奥氏体中含碳 1，M（马氏体)中含碳量极低。经过衍射测得220峰积分强度为 2.3(任意单位 M1峰积分强度为 1.32。试计算该钢中残留奥氏体的体积分数(实验条件：F K辐射,滤波，室温 20。-F点阵参数 a=.86 6，奥氏体点阵参数 a=。3571.0044c,W为碳的质量分数）。20.某立方晶系晶体德拜花样中部分高角度线条数据如右表所列。试用“a 一

27、cos2”的图解外推法求其点阵常数(准确到 4 位有效数字）。H2+K2+2 in2 38 0.914-0 053 1.9761 42 09980 21.欲在应力仪（测角仪为立式）上分别测量圆柱形工件之轴向、径向及切向应力 工件各应如何放置?-第五章 十三、选择题 1.若 H-800 电镜的最高分辨率是nm，那么这台电镜的有效放大倍数是(4*10-)。00;B 10000；C.40000;D6000。2.可以消除的像差是()。球差;B.像散；C.色差；D.AB。3.可以提高 TEM 的衬度的光栏是(）。.第二聚光镜光栏；B 物镜光栏;C.选区光栏；.其它光栏。4.电子衍射成像时是将()。A.中

28、间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B.中间镜的物平面与与物镜的像平面重合;C.关闭中间镜;D.关闭物镜。5.选区光栏在EM 镜筒中的位置是（）。物镜的物平面；B.物镜的像平面 C.物镜的背焦面;D.物镜的前焦面。十四、正误题 1M 的分辨率既受衍射效应影响,也受透镜的像差影响。（)2孔径半角是影响分辨率的重要因素,EM 中的角越小越好。()3.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同,前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。(）4.TEM 中主要是电磁透镜,由于电磁透镜不存在凹透镜，所以不能象光学显微镜那样通过凹凸镜的组合设计来减小或消除像差，故EM 中的像差都是不可消除的

29、。（）5.TEM 的景深和焦长随分辨率r0的数值减小而减小；随孔径半角的减小而增加;随放大倍数的提高而减小。()十五、填空题 11.中的透镜有两种,分别是 物镜 和 目镜 。12.TEM 中的三个可动光栏分别是 第二聚光镜光栅 位于 第二聚光镜下方焦点位置 ,物镜光栅 位于 物镜后焦面上 ,选区光栅 位于 物镜像平面位置。13.TEM 成像系统由 物镜 、中间镜 和 投影镜 组成。14.TEM 的主要组成部分是 照明系统 、成像系统 和 观察记录系统 ;辅助部分由 趁空系统 、循环冷却系统 和、控制系统 组成。15.电磁透镜的像差包括 球 差 、象散 和 色差 。十六、名词解释 5.景深与焦长

30、 6.电子枪-7.点分辨与晶格分辨率 8.消像散器 9.选区衍射 10.分析型电镜 11.极靴 12.有效放大倍数 13.i斑 14.孔径半角 思考题 1.什么是分辨率，影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些?2.有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别？3.球差、像散和色差是怎样造成的?如何减小这些像差?哪些是可消除的像差？4.聚光镜、物镜和投影镜各自具有什么功能和特点？5.影响电磁透镜景深和焦长的主要因素是什么?景深和焦长对透射电子显微镜的成像和设计有何影响？6.消像散器的作用和原理是什么?7.何为可动光阑？第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置?它们各具有什么功能?8.比较光学显

31、微镜和电子显微镜成像的异同点。电子束的折射和光的折射有何异同点？9.比较静电透镜和磁透镜的聚焦原理。10.球差、色差和像散是怎样造成的？用什么方法可以减小这些像差?11.说明透镜分辨率的物理意义,用什么方法提高透镜的分辨率？12.电磁透镜的景深和焦长是受哪些因素控制的？13.说明透射电镜中物镜和中间镜在成像时的作用。14.物镜光阑和选区光阑各具有怎样的功能 15.点分辨率和晶格分辨率在意义上有何不同?16.电子波有何特征?与可见光有何异同?17.分析电磁透镜对电子波的聚焦原理，说明电磁透镜结构对聚焦能力的影响。18.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?如何提高电磁透分辨率？19

32、.电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长，是什么因素影响的结果?假设电磁透镜没有像差,也没有衍射 Aiy 斑,即分辨率极高，此时景深和焦长如何？20.透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?21.照明系统的作用是什么?它应满足什么要求?22.成像系统的主要构成及其特点是什么？23.分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平面与物平面）之间的相对位置关系,并画出光路图。24.样品台的结构与功能如何？它应满足哪些要求？25.透射电镜中有哪些主要光阑,在什么位置？其作用如何?26.如何测定透射电镜的分辨卒与放大倍数。电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放 大倍数?-第

33、六章 十七、选择题 1.单晶体电子衍射花样是（）。.规则的平行四边形斑点;B.同心圆环；C.晕环;.不规则斑点。2.薄片状晶体的倒易点形状是（）。.尺寸很小的倒易点;.尺寸很大的球；C 有一定长度的倒易杆；D.倒易圆盘。3.当偏离矢量 S时，倒易点是在厄瓦尔德球的（）。A 球面外；B.球面上；C.球面内；.B+C。4.能帮助消除 180不唯一性的复杂衍射花样是()。A.高阶劳厄斑；B.超结构斑点;C 二次衍射斑；D 孪晶斑点。5.菊池线可以帮助()。A.估计样品的厚度；B.确定 18不唯一性；C.鉴别有序固溶体；.精确测定晶体取向。.如果单晶体衍射花样是正六边形，那么晶体结构是()。A.六方结

34、构；B.立方结构;C.四方结构;.或 B。十八、判断题 1多晶衍射环和粉末德拜衍射花样一样，随着环直径增大，衍射晶面指数也由低到高。().单晶衍射花样中的所有斑点同属于一个晶带。().因为孪晶是同样的晶体沿孪晶面两则对称分布，所以孪晶衍射花样也是衍射斑点沿两则对称分布。(）4 偏离矢量 S时,衍射斑点最亮。这是因为=时是精确满足布拉格方程,所以衍射强度最大。（）5.对于未知晶体结构,仅凭一张衍射花样是不能确定其晶体结构的。还要从不同位向拍摄多幅衍射花样，并根据材料成分、加工历史等或结合其它方法综合判断晶体结构。()6电子衍射和 X 射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。()十九、填空题 16.电

35、子衍射和 X 射线衍射的不同之处在于 不同、不同，以及 不同。17.电子衍射产生的复杂衍射花样是 、和 。18.偏离矢量的最大值对应倒易杆的长度,它反映的是角 布拉格方程的程度。19.单晶体衍射花样标定中最重要的一步是 。20.二次衍射可以使密排六方、金刚石结构的花样中在 产生衍射花样，但体心立方和面心立方结构的花样中 。-二十、名词解释 15.偏离矢量 S 16.180不唯一性 17.菊池线 18.高阶劳厄斑 习题 6从原理及应用方面分析电子衍射与 X 衍射在材料结构分析中的异、同点。2用爱瓦尔德图解法证明布拉格定律。3.试推导电子衍射的基本公式,并指出 L 的物理意义。6-4.简述单晶子电

36、子衍射花样的标定方法。6-5.说明多晶、单晶及厚单晶衍射花样的特征及形成原理。6-6.下图为8Cr2WA经900油淬后在透射电镜下摄得的选区电子衍射花样示意图,衍射花样中有马氏体和奥氏体两套斑点，请对其指数斑点进行标定。-8CrWA 经 900油淬后电子衍射花样示意图 =1.2mm,R1=1.mm,-=10.mm R2=10.0m,R=14.4m,R=.8mm,R1和 R间夹角为 9，R和 R2间夹角为 70,L=2.05mmnm 67.下图为1r2N4WA经 90油淬400回火后在透射电镜下摄得的渗碳体选区电子衍射花样示意图，请对其指数斑点进行标定。R1.8,R=10.0mm,=95，=20

37、5mmnm 6-8为何对称入射时,即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上,也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点？69举例说明如何用选区衍射的方法来确定新相的惯习面及母相与新相的位相关系。610.试正明倒易矢 g 与所对应的（hkl)面指数关系为 g=ha+b+l。11.为什么说从衍射观点看有些倒易点阵也是衍射点阵,其倒易点不是几何点?其形状和所具有的强度取决于哪些因素,在实际上有和重要意义?6-.为什么说斑点花样是相应倒易面放大投影？绘出 fcc(111)倒易面。61.为什么 TE既能选区成象又能选区衍射?怎样才能做到两者所选区域的一致性。在实际应用方面有和重要意义?14.在 fcc 中，若孪晶

38、面（1)，求孪晶（31-1)倒易阵点在基体倒易点阵中的位置。6-1试说明菊池线测试样取向关系比斑点花样精确度为高的原因。第七章 二十一、选择题.将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像，这是（)。A 明场像;B 暗场像；C.中心暗场像;.弱束暗场像。.当 ts/2 时,衍射强度为（)。A.g=；B.Igl）3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”？答：当射线通过物质时,物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动,受迫振动产生交变电磁场，其频率与入射线的频率相同，这种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

39、干条件，故称为相干散射。当射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，可以得到波长比入射射线长的射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。一个具有足够能量的射线光子从原子内部打出一个 K 电子,当外层电子来填充 K 空位时，将向外辐射 K 系射线，这种由射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。或二次荧光。指射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将 K 电子从无穷远移至 K 层时所作的功 W,称此时的光子波长称为系的吸收限。当原子中层的一个电子被打出后,它就处于 K 激发状态，其能量为。如果一个层电子来填充这个空位,K 电离就

40、变成了 L 电离，其能由 Ek 变成 E,此时将释 Ekl的能量,可能产生荧光射线,也可能给予 L 层的电子，使其脱离原子产生二次电离。即 K-层的一个空位被 L 层的两个空位所替代，这种现象称俄歇效应。4.产生射线需具备什么条件?答:实验证实:在高真空中,凡高速运动的电子碰到任何障碍物时,均能产生 X 射线，对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。电子式 X 射线管中产生射线的条件可归纳为:,以某种方式得到一定量的自由电子；2,在高真空中，在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动；3,在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。5.射线具有波粒二象性,其微粒性和波动性分别表现在哪些

41、现象中?答:波动性主要表现为以一定的频率和波长在空间传播，反映了物质运动的连续性；微粒性主要表现为以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量，能量和动量,反映了物质运动的分立性。6.计算当管电压为 50 v 时,电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。解:已知条件：U50k 电子静止质量:=110-31kg 光速:=2.9808s 电子电量:e=1602-19 普朗克常数:h=6626103J.s 电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为 EeU=1.60210-190kv810-1kJ 由于 E=1/202 所以电子与靶碰撞时的速度为 v0(2E/0)1/24.

42、210/s 所发射连续谱的短波限 0的大小仅取决于加速电压 0(）12400/(伏)0.2 辐射出来的光子的最大动能为 E=h0hc/=19910-15J 7.特征 X 射线与荧光射线的产生机理有何异同？某物质的 K 系荧光 X 射线波长是否等于它的 K 系特征射线波长？答：特征X射线与荧光射线都是由激发态原子中的高能级电子向低能级跃迁时,多余能量以X 射线的形式放出而形成的。不同的是:高能电子轰击使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是特征 X 射线；以 X 射线轰击,使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是荧光X 射线。某物质的 K 系特征 X 射线与其 K 系荧光 X 射线具有相同波长。

43、-8.连续谱是怎样产生的?其短波限VeVhc201024.1与某物质的吸收限kkkVeVhc21024.1有何不同(V和 VK以 k为单位）？答 当射线管两极间加高压时,大量电子在高压电场的作用下,以极高的速度向阳极轰击，由于阳极的阻碍作用,电子将产生极大的负加速度。根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时，电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续射线谱。在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子，这个光量子便具有最高能

44、量和最短的波长，即短波限。连续谱短波限只与管压有关,当固定管压，增加管电流或改变靶时短波限不变。原子系统中的电子遵从泡利不相容原理不连续地分布在 K,L,，N 等不同能级的壳层上,当外来的高速粒子(电子或光子）的动能足够大时，可以将壳层中某个电子击出原子系统之外，从而使原子处于激发态。这时所需的能量即为吸收限,它只与壳层能量有关。即吸收限只与靶的原子序数有关,与管电压无关。9.为什么会出现吸收限?吸收限为什么只有一个而 L 吸收限有三个?当激发 K 系荧光射线时，能否伴生系？当 L 系激发时能否伴生 K 系?答：一束 X 射线通过物体后,其强度将被衰减,它是被散射和吸收的结果。并且吸收是造成强

45、度衰减的主要原因。物质对 X 射线的吸收，是指 X 射线通过物质对光子的能量变成了其他形成的能量。X 射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效应,使入射射线强度被衰减，是物质对 X 射线的真吸收过程。光电效应是指物质在光子的作用下发出电子的物理过程。因为层有三个亚层,每个亚层的能量不同，所以有三个吸收限,而 K 只是一层,所以只有一个吸收限。激发系光电效应时,入射光子的能量要等于或大于将电子从K层移到无穷远时所做的功 Wk。从 X 射线被物质吸收的角度称入 K 为吸收限。当激发 K 系荧光 X 射线时,能伴生 L 系，因为 L 系跃迁到 K 系自身产生空位,可使外层电子迁入,而系激发时不能伴生 K

46、系。10.已知钼的K=07，铁的=1.3 及钴的K1.79,试求光子的频率和能量。试计算钼的 K 激发电压，已知钼的K=0619。已知钴的 K 激发电压 VK=7.1k,试求其K。解：由公式 K=cKa 及h 有：对钼，308/(0.7110-10）=4.2018(H）E=631044.2310=2.010-15(J）对铁，3108（91-10）=1.55108（Hz)E=6310-341.5108.0310-15（）-对钴，=3108/（1.7910-1）.68101（z）E=6.6310-341681.11-5(）由公式 K=4/K，对钼 VK=12K1.24/0.019=20(kv)对钴

47、.24/VK1.247.1=016(nm)1.6()。11.X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为 lm,试计算这种铅屏对 CK、MK辐射的透射系数各为多少？解：穿透系数 IHIO=emH，其中:质量吸收系数/m2g-1,：密度/m-3 H:厚度/cm，本题Pb=1134g cm-3，1cm 对 Cr,查表得=585cm21,其穿透系数 IH/IOe-mHe-5811.401=.8e-28971.13 10 对 Mo,查表得m141cg-,其穿透系数 IH/IO=emH=e-11.30.1=3.6e-70=121.352 10 12.厚度为 1mm 的铝片能把某单色射线束的强度降低为原来的 2

48、3.,试求这种射线的波长。试计算含 Wc=08,cr=,W的高速钢对 MoK辐射的质量吸收系数。解:IH=I0e-(/)HI0em 式中=/称质量衷减系数,其单位为 cg，为密度，H 为厚度。今查表 Al 的密度为 2.70g/m-3 H=1mm,IH=.%I带入计算得m.0查表得:=0.07107nm(MoK)m112m2+m ,2 i 为吸收体中的质量分数,而m1，2 mi 各组元在一定X 射线衰减系数 m=0.07043.48105.4+(.8%-4%18)3.3=49.7612（cm2/）14.欲使钼靶 X 射线管发射的射线能激发放置在光束中的铜样品发射系荧光辐射，问需加的最低的管压值

49、是多少？所发射的荧光辐射波长是多少？解：eVk=h/k=.62610349108/(1.0210-10.71-10)7.46（kv)0=1.24/(n)1.2/17.46(m)=0.071(n)其中 h为普郎克常数,其值等于6.2034 e为电子电荷，等于1.600-19c 故需加的最低管电压应17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。15.什么厚度的镍滤波片可将CK辐射的强度降低至入射时的70%?如果入射X射线束中-K和强度之比是 5：,滤波后的强度比是多少？已知m=490c2/,m=20g。解:有公式=0e-umm I0eut 查表得:=8.90gc m=4903cm2/g

50、 因为 II0%umt=0.解得 t00mm 所以滤波片的厚度为 0.008mm 又因为：=0-mt =0e-mt 带入数据解得/=28.8 滤波之后的强度之比为9：1 16.如果 C的 K、辐射的强度比为:,当通过涂有5mcm的 Fe2O3滤波片后,强度比是多少?已知 Fe2O3的54g/m,铁对oK的m31c2g,氧对CoK的m1cm2/。解：设滤波片的厚度为 t t110-/.24=0.008cm 由公式 I=I0e得:I=5oe-UmaFt,I=oe-ot；查表得铁对 Co的m59.5,氧对 CoK的m0.；m（K)=0.75.5+2.247.71；(K）=.771.315264.2