1、。材料分析測試技術一、名詞解釋（共有20 分，每小題 2 分。）1. 輻射的發射：指物質吸收能量后產生電磁輻射的現象。2. 俄歇電子： X 射線或電子束激發固體中原子內層電子使原子電離，此時原子 ( 實際是離子 ) 處于激發態，將發生較外層電子向空位躍遷以降低原子能量的過程，此過程發射的電子。3. 背散射電子：入射電子與固體作用后又離開固體的電子。4. 濺射：入射離子轟擊固體時，當表面原子獲得足夠的動量和能量背離表面運動時，就引起表面粒子（原子、離子、原子團等）的發射，這種現象稱為濺射。5. 物相鑒定：指確定材料（樣品）由哪些相組成。6. 電子透鏡：能使電子束聚焦的裝置。7. 質厚襯度：樣品上

2、的不同微區無論是質量還是厚度的差別，均可引起相應區域透射電子強度的改變，從而在圖像上形成亮暗不同的區域，這一現象稱為質厚襯度。8. 藍移：當有機化合物的結構發生變化時，其吸收帶的最大吸收峰波長或位置（ ?最大）向短波方向移動，這種現象稱為藍移（或紫移，或“向藍”）。9. 伸縮振動：鍵長變化而鍵角不變的振動，可分為對稱伸縮振動和反對稱伸縮振動。精選資料，歡迎下載。10. 差熱分析：指在程序控制溫度條件下， 測量樣品與參比物的溫度差隨溫度或時間變化的函數關系的技術。二、填空題（共 20 分，每小題 2 分。）1. 電磁波譜可分為三個部分，即長波部分、中間部分和短波部分，其中中間部分包括（ 紅外線

3、）、（ 可見光）和（紫外線），統稱為光學光譜。2. 光譜分析方法是基于電磁輻射與材料相互作用產生的特征光譜波長與強度進行材料分析的方法。光譜按強度對波長的分布（曲線）特點（或按膠片記錄的光譜表觀形態）可分為（ 連續 ）光譜、（ 帶狀 ）光譜和（ 線狀 ）光譜 3 類。3. 分子散射是入射線與線度即尺寸大小遠小于其波長的分子或分子聚集體相互作用而產生的散射。分子散射包括（瑞利散射）與（拉曼散射）兩種。4. X 射線照射固體物質 ( 樣品 ) ，可能發生的相互作用主要有二次電子、背散射電子、特征 X 射線、俄歇電子、吸收電子、透射電子5. 多晶體（粉晶） X 射線衍射分析的基本方法為（照相法）和（

4、 X 射線衍射儀法）。6. 依據入射電子的能量大小，電子衍射可分為（ 高能 ）電子衍射和（低能 ）電子衍射。依據電子束是否穿透樣品， 電子衍射可分為（ 投射式 ）電子衍射與（ 反射式 ）電子衍射。精選資料，歡迎下載。7. 衍射產生的充分必要條件是（ ( 衍射矢量方程或其它等效形式 ) 加 ?F?20）。8. 透射電鏡的樣品可分為（ 直接 ）樣品和（ 間接 ）樣品。9. 單晶電子衍射花樣標定的主要方法有（嘗試核算法 ）和（ 標準花樣對照法）。10. 掃描隧道顯微鏡、透射電鏡、 X 射線光電子能譜、差熱分析的英文字母縮寫分別是（ stm ）、（ tem ）、（ xps ）、（ DTA ）。11.

5、X 射線衍射方法有 、 、 和 。12. 掃描儀的工作方式有 和 兩種。13.在 X 射線衍射物相分析中，粉末衍射卡組是由委員會編制，稱為JCPDS 卡片，又稱為 PDF 卡片。14. 電磁透鏡的像差有 、 、 和 。15. 透射電子顯微鏡的結構分為 。16. 影響差熱曲線的因素有 、 、和 。三、判斷題，表述對的在括號里打“”，錯的打“”（共10 分，每小題1分）1. 干涉指數是對晶面空間方位與晶面間距的標識。 晶面間距為 d110/2 的晶面其干涉指數為（ 220）。（ ）2. 倒易矢量 r*HKL 的基本性質為： r*HKL 垂直于正點陣中相應的（ HKL）晶面，其長度 r*HKL 等于

6、 (HKL) 之晶面間距 dHKL的 2 倍。（ ）倒數精選資料，歡迎下載。3. 分子的轉動光譜是帶狀光譜。（ ）線狀光譜4. 二次電子像的分辨率比背散射電子像的分辨率低。（）高5. 一束 X 射線照射一個原子列（一維晶體），只有鏡面反射方向上才有可能產生衍射。（ ）6. 俄歇電子能譜不能分析固體表面的 H 和 He。（ ）7. 低能電子衍射（ LEED）不適合分析絕緣固體樣品的表面結構。（）8. d-d 躍遷受配位體場強度大小的影響很大，而 f-f 躍遷受配位體場強度大小的影響很小。（ ）9. 紅外輻射與物質相互作用產生紅外吸收光譜必須有分子極化率的變化。（ ）10. 樣品粒度和氣氛對差熱曲

7、線沒有影響。（ ）四、單項選擇題（共10 分，每小題 1 分。）1. 原子吸收光譜是（ A）。A、 線狀光譜 B 、帶狀光譜 C、連續光譜2. 下列方法中，（ A ）可用于測定方解石的點陣常數。A、 X 射線衍射線分析B 、紅外光譜 C、原子吸收光譜D 紫外光譜子能譜3. 合金鋼薄膜中極小彌散顆粒 ( 直徑遠小于 1?m)的物相鑒定，可以選擇（ D）。A、X 射線衍射線分析B 、紫外可見吸收光譜C、差熱分析 D、多功能透射電鏡4. 幾種高聚物組成之混合物的定性分析與定量分析，可以選擇（A ）。A、紅外光譜 B 、俄歇電子能譜C、掃描電鏡D、掃描隧道顯微鏡精選資料，歡迎下載。5. 下列（ B ）

8、晶面不屬于 100 晶帶。A、（ 001） B 、（ 100） C、（ 010） D、（ 001）6. 某半導體的表面能帶結構測定，可以選擇（ D ）。A、 紅外光譜 B 、透射電鏡C、X 射線光電子能譜D 紫外光電子能譜7. 要分析鋼中碳化物成分和基體中碳含量， 一般應選用（ A ）電子探針儀，A、波譜儀型 B 、能譜儀型8. 要測定聚合物的熔點，可以選擇（ C ）。A、紅外光譜 B 、紫外可見光譜C、差熱分析 D、X 射線衍射9. 下列分析方法中，（ A ）不能分析水泥原料的化學組成。A、紅外光譜 B 、 X 射線熒光光譜 C、等離子體發射光譜D、原子吸收光譜10. 要分析陶瓷原料的礦物組

9、成，優先選擇（ C ）。A、原子吸收光譜B 、原子熒光光譜C 、X 射線衍射 D、透射電鏡11成分和價鍵分析手段包括【b】（a）WDS、能譜儀（ EDS）和 XRD （b）WDS、EDS 和 XPS（ c）TEM、 WDS和 XPS （d）XRD、FTIR 和 Raman12分子結構分析手段包括【 a 】（a）拉曼光譜（Raman）、核磁共振（NMR）和傅立葉變換紅外光譜 （ FTIR）（b）NMR、FTIR 和 WDS（c）SEM、 TEM和 STEM（掃描透射電鏡）（d） XRD、FTIR 和 Raman精選資料，歡迎下載。13表面形貌分析的手段包括【d】（a）X 射線衍射（ XRD）和掃

10、描電鏡（ SEM） (b) SEM和透射電鏡（ TEM）(c)波譜儀（ WDS）和 X 射線光電子譜儀（ XPS） (d)掃描隧道顯微鏡（ STM）和SEM14透射電鏡的兩種主要功能：【b】（a）表面形貌和晶體結構（b）內部組織和晶體結構（ c）表面形貌和成分價鍵 （d）內部組織和成分價鍵五、簡答題（共 40 分，每小題 8 分）答題要點：1. 簡述分子能級躍遷的類型，比較紫外可見光譜與紅外光譜的特點。答：分子能級躍遷的類型主要有分子電子能級的躍遷、振動能級的躍遷和轉動能級的躍遷。紫外可見光譜是基于分子外層電子能級的躍遷而產生的吸收光譜，由于電子能級間隔比較大， 在產生電子能級躍遷的同時， 伴

11、隨著振動和轉動能級的躍遷，因此它是帶狀光譜，吸收譜帶（峰）寬緩。而紅外光譜是基于分子振動和轉動能級躍遷產生的吸收光譜。 一般的中紅外光譜是振- 轉光譜，是帶狀光譜，而純的轉動光譜處于遠紅外區，是線狀光譜。2. 簡述布拉格方程及其意義。答：晶面指數表示的布拉格方程為 2dhklsin?=n? ，式中 d 為（hkl ）晶面間距， n 為任意整數，稱反射級數， ?為掠射角或布拉格角， ?為 X 射線的波長。干涉指數表示的布拉格方程為 2dHKLsin?=?。其意義在于布拉格方程表達了反射線空間方位（ ?）與反射晶面面間距（ d）及入射線方位（ ?）和波長（ ?）的相互關系，是 X 射線衍射產生的必

12、要條件，是晶體結構分析的基本方程。精選資料，歡迎下載。3. 為什么說掃描電鏡的分辨率和信號的種類有關？試將各種信號的分辨率高低作一比較。答：掃描電鏡的分辨率和信號的種類有關， 這是因為不同信號的性質和來源不同，作用的深度和范圍不同。 主要信號圖像分辨率的高低順為： 掃描透射電子像（與掃描電子束斑直徑相當） ?二次電子像（幾 nm，與掃描電子束斑直徑相當） 背散射電子像（ 50-200nm）吸收電流像 ? 特征 X 射圖像（ 100nm-1000nm）。4. 要在觀察斷口形貌的同時，分析斷口上粒狀夾雜物的化學成分，選擇什么儀器？簡述具體的分析方法。答：要在觀察斷口形貌的同時， 分析斷口上粒狀夾雜

13、物的化學成分， 應選用配置有波譜儀或能譜儀的掃描電鏡。 具體的操作分析方法是： 先掃描不同放大倍數的二次電子像，觀察斷口的微觀形貌特征，選擇并圈定斷口上的粒狀夾雜物，然后用波譜儀或能譜儀定點分析其化學成分（確定元素的種類和含量）。5. 簡述影響紅外吸收譜帶的主要因素。答：紅外吸收光譜峰位影響因素是多方面的。一個特定的基團或化學鍵只有在和周圍環境完全沒有力學或電學偶合的情況下，它的鍵力常數 k 值才固定不變。一切能引起 k 值改變的因素都會影響峰位變化。歸納起來有： 誘導效應、 共軛效應、鍵應力的影響、氫鍵的影響、偶合效應、物態變化的影響等。6透射電鏡主要由幾大系統構成? 各系統之間關系如何 ?答：四大系統 : 電子光學系統 , 真空系統 , 供電控制系統 , 附加儀器系統。其中電子光學系統是其核心。其他系統為輔助系統。7透射電鏡中有哪些主要光闌? 分別安裝在什么位置 ? 其作用如何 ?答：主要有三種光闌：聚光鏡光闌。 在雙聚光鏡系統中 , 該光闌裝在第二聚光鏡下方。 作用 : 限制照明孔徑角。精選資料，歡迎下載。物鏡光闌。安裝在物鏡后焦面。作用 : 提高像襯度；減小孔徑角，從而減小像差；進行暗場成像。