1、-PAGE . z.第一章一、選擇題1.用來進展晶體構造分析的*射線學分支是 A.*射線透射學；B.*射線衍射學；C.*射線光譜學；D.其它2. M層電子回遷到K層后，多余的能量放出的特征*射線稱 K；B. K；C. K；D. L。3. 當*射線發生裝置是Cu靶，濾波片應選 Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。4. 當電子把所有能量都轉換為*射線時，該*射線波長稱 短波限0；B. 激發限k；C. 吸收限；D. 特征*射線5.當*射線將*物質原子的K層電子打出去后，L層電子回遷K層，多余能量將另一個L層電子打出核外，這整個過程將產生 多項選擇題光電子；B. 二次熒光；C. 俄歇電子；D.

2、A+C二、正誤題1. 隨*射線管的電壓升高，0和k都隨之減小。 2. 激發限與吸收限是一回事，只是從不同角度看問題。 3. 經濾波后的*射線是相對的單色光。 4. 產生特征*射線的前提是原子層電子被打出核外，原子處于激發狀態。 5. 選擇濾波片只要根據吸收曲線選擇材料，而不需要考慮厚度。 三、填空題1. 當*射線管電壓超過臨界電壓就可以產生*射線和 *射線。2. *射線與物質相互作用可以產生、 、 、 、 、 、 、 。 3. 經過厚度為H的物質后，*射線的強度為 。 4. *射線的本質既是 也是 ，具有 性。 5. 短波長的*射線稱，常用于；長波長的*射線稱，常用于 。 習題*射線學有幾個分

3、支？每個分支的研究對象是什么？分析以下熒光輻射產生的可能性，為什么？1用CuK*射線激發CuK熒光輻射；2用CuK*射線激發CuK熒光輻射；3用CuK*射線激發CuL熒光輻射。什么叫相干散射、非相干散射、熒光輻射、吸收限、俄歇效應、發射譜、吸收譜？*射線的本質是什么？它與可見光、紫外線等電磁波的主要區別何在？用哪些物理量描述它？產生*射線需具備什么條件？射線具有波粒二象性，其微粒性和波動性分別表現在哪些現象中？計算當管電壓為50 kv時，電子在與靶碰撞時的速度與動能以及所發射的連續譜的短波限和光子的最大動能。特征*射線與熒光*射線的產生機理有何異同？*物質的K系熒光*射線波長是否等于它的K系特

4、征*射線波長？連續譜是怎樣產生的？其短波限與*物質的吸收限有何不同V和VK以kv為單位？射線與物質有哪些相互作用？規律如何？對*射線分析有何影響？反沖電子、光電子和俄歇電子有何不同？ 試計算當管壓為50kv時，射線管中電子擊靶時的速度和動能，以及所發射的連續譜的短波限和光子的最大能量是多少？為什么會出現吸收限？K吸收限為什么只有一個而L吸收限有三個？當激發*系熒光射線時，能否伴生L系？當L系激發時能否伴生K系？鉬的K0.71，鐵的K1.93及鈷的K1.79，試求光子的頻率和能量。試計算鉬的K激發電壓，鉬的K0.619。鈷的K激發電壓VK7.71kv，試求其K。*射線實驗室用防護鉛屏厚度通常至少

5、為lmm，試計算這種鉛屏對CuK、MoK輻射的透射系數各為多少？如果用1mm厚的鉛作防護屏，試求CrK和MoK的穿透系數。厚度為1mm的鋁片能把*單色射線束的強度降低為原來的23.9，試求這種射線的波長。試計算含Wc0.8，Wcr4，Ww18的高速鋼對MoK輻射的質量吸收系數。欲使鉬靶射線管發射的射線能激發放置在光束中的銅樣品發射K系熒光輻射，問需加的最低的管壓值是多少？所發射的熒光輻射波長是多少？什么厚度的鎳濾波片可將CuK輻射的強度降低至入射時的70？如果入射*射線束中K和K強度之比是5：1，濾波后的強度比是多少？m49.03cm2g，m290cm2g。如果Co的K、K輻射的強度比為5：1

6、，當通過涂有15mgcm2的Fe2O3濾波片后，強度比是多少？Fe2O3的=5.24gcm3，鐵對CoK的m371cm2g，氧對CoK的m15cm2g。計算0.071 nmMoK和0.154 nmCuK的射線的振動頻率和能量。答案：4.231018s-l，2.8010-l5J，1.951018s-1，l.2910-15J以鉛為吸收體，利用MoK、RhK、AgK*射線畫圖，用圖解法證明式1-16的正確性。鉛對于上述射線的質量吸收系數分別為122.8，84.13，66.14 cm2g。再由曲線求出鉛對應于管電壓為30 kv條件下所發出的最短波長時質量吸收系數。計算空氣對CrK的質量吸收系數和線吸收

7、系數假設空氣中只有質量分數80的氮和質量分數20的氧，空氣的密度為1.2910-3gcm3。答案：26.97 cm2g，3.4810-2 cm-1為使CuK線的強度衰減12，需要多厚的Ni濾波片？Ni的密度為8.90gcm3。CuK1和CuK2的強度比在入射時為2：1，利用算得的Ni濾波片之后其比值會有什么變化？ 試計算Cu的K系激發電壓。答案：8980試計算Cu的Kl射線的波長。答案：0.1541 nm.第二章選擇題1.有一倒易矢量為，與它對應的正空間晶面是 。A. 210；B. 220；C. 221；D. 110；。2.有一體心立方晶體的晶格常數是0.286nm，用鐵靶KK=0.194nm

8、照射該晶體能產生 衍射線。A. 三條； B .四條； C. 五條；D. 六條。3.一束*射線照射到晶體上能否產生衍射取決于 。A是否滿足布拉格條件；B是否衍射強度I0；CA+B；D晶體形狀。4.面心立方晶體111晶面族的多重性因素是 。A4；B8；C6；D12。正誤題1.倒易矢量能唯一地代表對應的正空間晶面。 2.*射線衍射與光的反射一樣，只要滿足入射角等于反射角就行。 3.干預晶面與實際晶面的區別在于：干預晶面是虛擬的，指數間存在公約數n。 4.布拉格方程只涉及*射線衍射方向，不能反映衍射強度。 5.構造因子F與形狀因子G都是晶體構造對衍射強度的影響因素。 填空題倒易矢量的方向是對應正空間晶

9、面的；倒易矢量的長度等于對應。只要倒易陣點落在厄瓦爾德球面上，就表示該滿足條件，能產生。影響衍射強度的因素除構造因素、晶體形狀外還有，?？紤]所有因素后的衍射強度公式為，對于粉末多晶的相對強度為 。構造振幅用表示，構造因素用表示，構造因素=0時沒有衍射我們稱或。對于有序固溶體，原本消光的地方會出現。名詞解釋倒易點陣系統消光衍射矢量形狀因子相對強度1、試畫出以下晶向及晶面均屬立方晶系：111。121，21，00110，12321。2、下面是*立方晶系物質的幾個晶面間距，試將它們從大到小按次序重新排列。121002001112111110220030211103、當波長為的*射到晶體并出現衍射線時，

10、相鄰兩個hkl反射線的程差是多少？相鄰兩個HKL反射線的程差又是多少？4、畫出Fe2B在平行于010上的局部倒易點。Fe2B屬正方晶系，點陣參數a=b=0.510nm,c=0.424nm。5、判別以下哪些晶面屬于11晶帶：0，13，12，2，01，212。6、試計算11及2的共同晶帶軸。7、鋁為面心立方點陣，a=0.409nm。今用CrKa=0.209nm攝照周轉晶體相，*射線垂直于001。試用厄瓦爾德圖解法原理判斷以下晶面有無可能參與衍射：111，200，220，311，331，420。8、畫出六方點陣001*倒易點，并標出a*,b*，假設一單色*射線垂直于b軸入射，試用厄爾德作圖法求出12

11、0面衍射線的方向。9、試簡要總結由分析簡單點陣到復雜點陣衍射強度的整個思路和要點。10、試述原子散射因數f和構造因數的物理意義。構造因數與哪些因素有關系11、計算構造因數時，基點的選擇原則是什么如計算面心立方點陣，選擇(0，0，0)1，1，0、(0，1，0)與(1，0，0)四個原子是否可以，為什么12、當體心立方點陣的體心原子和頂點原子種類不一樣時，關于H+K+L=偶數時，衍射存在，H+K+L=奇數時，衍射相消的結論是否仍成立13、計算鈉原子在頂角和面心，氯原子在棱邊中心和體心的立方點陣的構造因數，并討論。14、今有一用CuKa輻射攝得的鎢(體心立方)的粉末圖樣，試計算出頭四根線條的相對積分強

12、度不計e-2M和A。假設以最強的一根強度歸一化為100，其他線強度各為多少這些線條的值如下，按下表計算。線條/(*)HKLPfF2PF2強度歸一化123420.329.236.443.6第三章選擇題1.最常用的*射線衍射方法是 。A. 勞厄法；B. 粉末多法；C. 周轉晶體法；D. 德拜法。2.德拜法中有利于提高測量精度的底片安裝方法是 。A. 正裝法；B. 反裝法；C. 偏裝法；D. A+B。3.德拜法中對試樣的要求除了無應力外，粉末粒度應為 。A. 250目；C. 在250-325目之間；D. 任意大小。4.測角儀中，探測器的轉速與試樣的轉速關系是 。A. 保持同步11 ；B. 21 ；C

13、. 12 ；D. 10 。5.衍射儀法中的試樣形狀是 。A. 絲狀粉末多晶；B. 塊狀粉末多晶；C. 塊狀單晶；D. 任意形狀。正誤題1.大直徑德拜相機可以提高衍射線承受分辨率，縮短暴光時間。 2.在衍射儀法中，衍射幾何包括二個圓。一個是測角儀圓，另一個是輻射源、探測器與試樣三者還必須位于同一聚焦圓。 3.選擇小的承受光欄狹縫寬度，可以提高承受分辨率，但會降低承受強度。 4.德拜法比衍射儀法測量衍射強度更準確。 5.衍射儀法和德拜法一樣，對試樣粉末的要粒度均勻、大小適中，沒有應力。 填空題在粉末多晶衍射的照相法中包括、和。德拜相機有兩種，直徑分別是和mm。測量角時，底片上每毫米對應和。衍射儀的

14、核心是測角儀圓，它由、和共同組成?？梢杂米?射線探測器的有、和等。影響衍射儀實驗結果的參數有、和等。名詞解釋偏裝法光欄測角儀聚焦圓正比計數器光電倍增管習題：CuK輻射=0.154 nm照射Agf.c.c樣品，測得第一衍射峰位置2=38，試求Ag的點陣常數。試總結德拜法衍射把戲的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。粉末樣品顆粒過大或過小對德拜把戲影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對衍射峰形影響又如何？試從入射光束、樣品形狀、成相原理厄瓦爾德圖解、衍射線記錄、衍射把戲、樣品吸收與衍射強度公式、衍射裝備及應用等方面比較衍射儀法與德拜法的異同點。衍射儀與聚焦相機相比，聚焦幾何有何異同

15、？從一簡單立方點陣物的德拜相上，已求出四根高角度線條的角系由CuK所產生及對應的干預指數，試用a-cos2的圖解外推法求出四位有效數字的點陣參數。 HKL 532 620 443 541 611 540 621.角 72.08 77.93 81.11 87.44根據上題所給數據用柯亨法計算點陣參數至四位有效數字。用背射平板相機測定*種鎢粉的點陣參數。從底片上量得鎢的400衍射環直徑2Lw51.20毫米，用氮化鈉為標準樣，其640衍射環直徑2LNaCl36.40毫米。假設此二衍射環均系由CuKl輻射引起，試求準確到四位數字的鎢粉的點陣參數值。試用厄瓦爾德圖解來說明德拜衍射把戲的形成。同一粉末相上

16、背射區線條與透射區線條比較起來其較高還是較低？相應的d較大還是較小？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規律衍射儀測量在人射光束、試樣形狀、試樣吸收以及衍射線記錄等方面與德拜法有何不同？測角儀在采集衍射圖時，如果試樣外表轉到與入射線成30角，則計數管與人射線所成角度為多少？能產生衍射的晶面，與試樣的自由外表呈何種幾何關系？Cu K輻射0.154 nm照射Agf.c.c樣品，測得第一衍射峰位置2=38，試求Ag的點陣常數。試總結德拜法衍射把戲的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。圖題為*樣品德拜相示意圖，攝照時未經濾波。巳知1、2為同一晶面衍射線，3、4為另一晶面衍射線試對此現象

17、作出解釋粉未樣品顆粒過大或過小對德拜把戲影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對衍射峰形影響又如何？試從入射光束、樣品形狀、成相原理厄瓦爾德圖解、衍射線記錄、衍射把戲、樣品吸收與衍射強度公式、衍射裝備及應用等方面比較衍射儀法與德拜法的異同點。衍射儀與聚焦相機相比，聚焦幾何有何異同？第四章選擇題1.測定鋼中的奧氏體含量，假設采用定量*射線物相分析，常用方法是 。A. 外標法；B. 標法；C. 直接比較法；D. K值法。2. *射線物相定性分析時，假設材料的物相可以查 進展核對。A. Hanawalt索引；B. Fenk索引；C. Davey索引；D. A或B。3.德拜法中準確測定點陣常數

18、其系統誤差來源于 。A. 相機尺寸誤差；B. 底片伸縮；C. 試樣偏心；D. A+B+C。4.材料的應力分為三類，*射線衍射方法可以測定 。A. 第一類應力宏觀應力；B. 第二類應力微觀應力；C. 第三類應力；D. A+B+C。5.Sin2測量應力，通常取為 進展測量。A. 確定的角；B. 0-45之間任意四點；C. 0、45兩點；D. 0、15、30、45四點。正誤題1.要準確測量點陣常數。必須首先盡量減少系統誤差，其次選高角度角，最后還要用直線外推法或柯亨法進展數據處理。 2. *射線衍射之所以可以進展物相定性分析，是因為沒有兩種物相的衍射把戲是完全一樣的。 3.理論上*射線物相定性分析可

19、以告訴我們被測材料中有哪些物相，而定量分析可以告訴我們這些物相的含量有多少。 4.只要材料中有應力就可以用*射線來檢測。 5.衍射儀和應力儀是一樣的，構造上沒有區別。 填空題在一定的情況下，sin；所以準確測定點陣常數應選擇。*射線物相分析包括和，而更常用更廣泛。第一類應力導致*射線衍射線；第二類應力導致衍射線；第三類應力導致衍射線。*射線測定應力常用儀器有和，常用方法有和。*射線物相定量分析方法有、等。名詞解釋柯亨法Hanawalt索引直接比較法Sin2法習題ATiO2銳鐵礦與RTiO2金紅石：混合物衍射把戲中兩相最強線強度比I ATiO2IR-TO21.5。試用參比強度法計算兩相各自的質量

20、分數。 求淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物經金相檢驗，A奧氏體中含碳1，M馬氏體中含碳量極低。經過衍射測得A220峰積分強度為2.33任意單位，M200峰積分強度為16.32，試計算該鋼中殘留奧氏體的體積分數實驗條件：Fe K輻射，濾波，室溫20，-Fe點陣參數a=0.286 6 nm，奧氏體點陣參數a=0.35710.0044wc，wc為碳的質量分數。在Fe2O3Fe2O3及Fe3O4混合物的衍射圖樣中，兩根最強線的強度比IFe2O3/I Fe3O4=1.3，試借助于索引上的參比強度值計算Fe2O3的相對含量。一塊淬火+低溫回火的碳鋼，經金相檢驗證明其中不含碳化物，后在衍射儀上用FeK照

21、射，分析出相含1%碳，相含碳極低，又測得220線條的累積強度為5.40，211線條的累積強度為51.2，如果測試時室溫為31，問鋼中所含奧氏體的體積百分數為多少？ 一個承受上下方向純拉伸的多晶試樣，假設以*射線垂直于拉伸軸照射，問在其背射照片上衍射環的形狀是什么樣的？為什么？不必用無應力標準試樣比照，就可以測定材料的宏觀應力，這是根據什么原理？ 假定測角儀為臥式，今要測定一個圓柱形零件的軸向及切向應力，問試樣應該如何放置？總結出一條思路，說明平面應力的測定過程。今要測定軋制73黃銅試樣的應力，用CoK照射400，當0時測得2150.1，當45時2150.99，問試樣外表的宏觀應力為假設干？a3

22、.695埃，E8.83101010牛米2，=0.35物相定性分析的原理是什么？對食鹽進展化學分析與物相定性分析，所得信息有何不同？物相定量分析的原理是什么？試述用K值法進展物相定量分析的過程。試借助PDFICDD卡片及索引，對表1、表2中未知物質的衍射資料作出物相鑒定。表1。d/I/I1d/I/I1d/I/I13.66501.46101.06103.171001.42501.01102.24801.31300.96101.91401.23100.85101.83301.12101.60201.0810表2。d/I/I1d/I/I1d/I/I12.40501.26100.93102.09501.

23、25200.85102.031001.20100.81201.75401.06200.80201.47301.0210在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種應力？它的衍射譜有什么特點？按本章介紹的方法可測出哪一類應力？一無剩余應力的絲狀試樣，在受到軸向拉伸載荷的情況下，從垂直絲軸的方向用單色射線照射，其透射針孔相上的衍射環有何特點？ 射線應力儀的測角器2掃描圍143163，在沒有應力測定數據表的情況下，應如何為待測應力的試件選擇適宜的射線管和衍射面指數以Cu材試件為例說明之。在水平測角器的衍射儀上安裝一側傾附件，用側傾法測定軋制板材的剩余應力，當測量軋向和橫向應力時，試樣應如何放置？用側傾法測量試樣的

24、剩余應力，當0和45時，其*射線的穿透深度有何變化？A-TiO2銳鈦礦與R-TiO2金紅石混合物衍射把戲中兩相最強線強度比I A-TiO2I R-TiO215試用參比強度法計算兩相各自的質量分數。*淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物經金相檢驗。A奧氏體中含碳1，M馬氏體中含碳量極低。經過衍射測得A220峰積分強度為2.33任意單位M211峰積分強度為16.32。試計算該鋼中殘留奧氏體的體積分數實驗條件：Fe K輻射，濾波，室溫20。Fe點陣參數a0.286 6 nm，奧氏體點陣參數a0。35710.0044Wc，Wc為碳的質量分數。*立方晶系晶體德拜把戲中局部高角度線條數據如右表所列。試用a

25、一cos2的圖解外推法求其點陣常數準確到4位有效數字。H2+K2+L2Sin2380.9114400.9563410.9761420.9980欲在應力儀測角儀為立式上分別測量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應力工件各應如何放置？第五章選擇題1.假設H-800電鏡的最高分辨率是0.5nm，則這臺電鏡的有效放大倍數是 。A. 1000；B. 10000；C. 40000；D.600000。2. 可以消除的像差是 。A. 球差；B. 像散；C. 色差；D. A+B。3. 可以提高TEM的襯度的光欄是 。A. 第二聚光鏡光欄；B. 物鏡光欄；C. 選區光欄；D. 其它光欄。4. 電子衍射成像時是將 。A.

26、 中間鏡的物平面與與物鏡的背焦面重合；B. 中間鏡的物平面與與物鏡的像平面重合；C. 關閉中間鏡；D. 關閉物鏡。5.選區光欄在TEM鏡筒中的位置是 。A. 物鏡的物平面；B. 物鏡的像平面C. 物鏡的背焦面；D. 物鏡的前焦面。正誤題1.TEM的分辨率既受衍射效應影響，也受透鏡的像差影響。 2.孔徑半角是影響分辨率的重要因素，TEM中的角越小越好。 3.有效放大倍數與儀器可以到達的放大倍數不同，前者取決于儀器分辨率和人眼分辨率，后者僅僅是儀器的制造水平。 4.TEM中主要是電磁透鏡，由于電磁透鏡不存在凹透鏡，所以不能象光學顯微鏡那樣通過凹凸鏡的組合設計來減小或消除像差，故TEM中的像差都是不

27、可消除的。 5.TEM的景深和焦長隨分辨率r0的數值減小而減??；隨孔徑半角的減小而增加；隨放大倍數的提高而減小。 填空題TEM中的透鏡有兩種，分別是和。TEM中的三個可動光欄分別是位于，位于，位于。TEM成像系統由、和組成。TEM的主要組成局部是、和觀；輔助局部由、和組成。電磁透鏡的像差包括、和。名詞解釋景深與焦長電子槍點分辨與晶格分辨率消像散器選區衍射分析型電鏡極靴有效放大倍數Ariy斑孔徑半角思考題什么是分辨率，影響透射電子顯微鏡分辨率的因素是哪些？有效放大倍數和放大倍數在意義上有何區別？球差、像散和色差是怎樣造成的？如何減小這些像差？哪些是可消除的像差？聚光鏡、物鏡和投影鏡各自具有什么功

28、能和特點？影響電磁透鏡景深和焦長的主要因素是什么？景深和焦長對透射電子顯微鏡的成像和設計有何影響？消像散器的作用和原理是什么？何為可動光闌？第二聚光鏡光闌、物鏡光闌和選區光闌在電鏡的什么位置？它們各具有什么功能？比較光學顯微鏡和電子顯微鏡成像的異同點。電子束的折射和光的折射有何異同點？比較靜電透鏡和磁透鏡的聚焦原理。球差、色差和像散是怎樣造成的？用什么方法可以減小這些像差？說明透鏡分辨率的物理意義，用什么方法提高透鏡的分辨率？電磁透鏡的景深和焦長是受哪些因素控制的？說明透射電鏡中物鏡和中間鏡在成像時的作用。物鏡光闌和選區光闌各具有怎樣的功能點分辨率和晶格分辨率在意義上有何不同？ 電子波有何特征

29、？與可見光有何異同？分析電磁透鏡對電子波的聚焦原理，說明電磁透鏡構造對聚焦能力的影響。說明影響光學顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關鍵因素是什么？如何提高電磁透分辨率？電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡的景深大、焦長長，是什么因素影響的結果？假設電磁透鏡沒有像差，也沒有衍射Airy斑，即分辨率極高，此時景深和焦長如何？ 透射電鏡主要由幾大系統構成？各系統之間關系如何？照明系統的作用是什么？它應滿足什么要求？成像系統的主要構成及其特點是什么？分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡像平面與物平面之間的相對位置關系，并畫出光路圖。樣品臺的構造與功能如何？它應滿足哪些要求？透射電鏡中有哪些主要光

30、闌，在什么位置？其作用如何？如何測定透射電鏡的分辨卒與放大倍數。電鏡的哪些主要參數控制著分辨率與放大倍數？第六章選擇題1.單晶體電子衍射把戲是 。A. 規則的平行四邊形斑點；B. 同心圓環；C. 暈環；D.不規則斑點。2. 薄片狀晶體的倒易點形狀是 。A. 尺寸很小的倒易點；B. 尺寸很大的球；C. 有一定長度的倒易桿；D. 倒易圓盤。3. 當偏離矢量S0時，倒易點是在厄瓦爾德球的 。A. 球面外；B. 球面上；C. 球面；D. B+C。4. 能幫助消除180不唯一性的復雜衍射把戲是 。A. 高階勞厄斑；B. 超構造斑點；C. 二次衍射斑；D. 孿晶斑點。5. 菊池線可以幫助 。A. 估計樣品

31、的厚度；B. 確定180不唯一性；C. 鑒別有序固溶體；D. 準確測定晶體取向。6. 如果單晶體衍射把戲是正六邊形，則晶體構造是 。A. 六方構造；B. 立方構造；C. 四方構造；D. A或B。判斷題1.多晶衍射環和粉末德拜衍射把戲一樣，隨著環直徑增大，衍射晶面指數也由低到高。 2.單晶衍射把戲中的所有斑點同屬于一個晶帶。 3.因為孿晶是同樣的晶體沿孿晶面兩則對稱分布，所以孿晶衍射把戲也是衍射斑點沿兩則對稱分布。 4.偏離矢量S=0時，衍射斑點最亮。這是因為S=0時是準確滿足布拉格方程，所以衍射強度最大。 5.對于未知晶體構造，僅憑一衍射把戲是不能確定其晶體構造的。還要從不同位向拍攝多幅衍射把

32、戲，并根據材料成分、加工歷史等或結合其它方法綜合判斷晶體構造。 6.電子衍射和*射線衍射一樣必須嚴格符合布拉格方程。 填空題電子衍射和*射線衍射的不同之處在于不同、不同，以及不同。電子衍射產生的復雜衍射把戲是、和。偏離矢量S的最大值對應倒易桿的長度，它反映的是角布拉格方程的程度。單晶體衍射把戲標定中最重要的一步是。二次衍射可以使密排六方、金剛石構造的把戲中在產生衍射把戲，但體心立方和面心立方構造的把戲中。名詞解釋偏離矢量S180不唯一性菊池線高階勞厄斑習題6-1從原理及應用方面分析電子衍射與*衍射在材料構造分析中的異、同點。6-2用愛瓦爾德圖解法證明布拉格定律。6-3試推導電子衍射的根本公式，

33、并指出L的物理意義。6-4簡述單晶子電子衍射把戲的標定方法。6-5說明多晶、單晶及厚單晶衍射把戲的特征及形成原理。6-6以下圖為18Cr2N4WA經900油淬后在透射電鏡下攝得的選區電子衍射把戲示意圖，衍射把戲中有馬氏體和奧氏體兩套斑點，請對其指數斑點進展標定。6-118Cr2N4WA經900油淬后電子衍射把戲示意圖R1=10.2mm, R1=10.0mm, R2=10.2mm R2=10.0mm, ,R3=14.4mm , R3=16.8mm,R1和R2間夾角為90， R1和R2間夾角為70,L=2.05mmnm6-7以下圖為18Cr2N4WA經900油淬400回火后在透射電鏡下攝得的滲碳體

34、選區電子衍射把戲示意圖，請對其指數斑點進展標定。R1=9.8mm, R2=10.0mm,=95, L=2.05mmnm6-8為何對稱入射時，即只有倒易點陣原點在愛瓦爾德球面上，也能得到除中心斑點以外的一系列衍射斑點？6-9舉例說明如何用選區衍射的方法來確定新相的慣習面及母相與新相的位相關系。6-10試正明倒易矢g與所對應的hkl面指數關系為g=ha+kb+lc。6-11為什么說從衍射觀點看有些倒易點陣也是衍射點陣，其倒易點不是幾何點？其形狀和所具有的強度取決于哪些因素，在實際上有和重要意義？6-12為什么說斑點把戲是相應倒易面放大投影？繪出fcc(111)倒易面。6-13為什么TEM既能選區成

35、象又能選區衍射？怎樣才能做到兩者所選區域的一致性。在實際應用方面有和重要意義？6-14在fcc中，假設孿晶面111,求孿晶31-1倒易陣點在基體倒易點陣中的位置。6-15試說明菊池線測試樣取向關系比斑點把戲準確度為高的原因。第七章選擇題1.將*一衍射斑點移到熒光屏中心并用物鏡光欄套住該衍射斑點成像，這是 。A. 明場像；B. 暗場像；C. 中心暗場像；D.弱束暗場像。2. 當t=5s/2時，衍射強度為 。A.Ig=0；B. Ig0；D. Ig=Ima*。3. 一位錯線在選擇操作反射g1=110和g2=111時，位錯不可見，則它的布氏矢量是 。A. b=0 -1 0；B. b=1 -1 0；C.

36、 b=0 -1 1；D. b=0 1 0。4. 當第二相粒子與基體呈共格關系時，此時的成像襯度是 。A. 質厚襯度；B. 衍襯襯度；C. 應變場襯度；D. 相位襯度。5. 當第二相粒子與基體呈共格關系時，此時所看到的粒子大小 。A. 小于真實粒子大小；B. 是應變場大小；C. 與真實粒子一樣大?。籇. 遠遠大于真實粒子。判斷題1.實際電鏡樣品的厚度很小時,能近似滿足衍襯運動學理論的條件,這時運動學理論能很好地解釋襯度像。 2.厚樣品中存在消光距離g，薄樣品中則不存在消光距離g。 3.明場像是質厚襯度，暗場像是衍襯襯度。 4.晶體中只要有缺陷，用透射電鏡就可以觀察到這個缺陷。 5.等厚消光條紋和

37、等傾消光條紋通常是形貌觀察中的干擾，應該通過更好的制樣來防止它們的出現。 填空題運動學理論的兩個根本假設是和。對于理想晶體，當或連續改變時襯度像中會出現或。對于缺陷晶體，缺陷襯度是由缺陷引起的導致衍射波振幅增加了一個，但是假設=2的整數倍時，缺陷也不產生襯度。一般情況下，孿晶與層錯的襯度像都是平行，但孿晶的平行線，而層錯的平行線是的。實際的位錯線在位錯線像的，其寬度也大大小于位錯線像的寬度，這是因為位錯線像的寬度是寬度。名詞解釋中心暗場像消光距離g等厚消光條紋和等傾消光條紋不可見性判據應變場襯度習題7-1制備薄膜樣品的根本要什么？具體工藝如何？雙噴減薄與離子減薄各適用于制備什么樣品？7-2何謂

38、襯度？TEM能產生哪幾種襯度象，是怎樣產生的，都有何用途7-3畫圖說明衍襯成象原理，并說明什么是明場象，暗場象和中心暗場象。7-4衍襯運動學理論的最根本假設是什么？怎樣做才能滿足或接近根本假設？7-5用理想晶體衍襯運動學根本方程解釋等厚條紋與等傾條紋。7-6用缺陷晶體衍襯運動學根本方程解釋層錯與位錯的襯度形成原理。7-7要觀察鋼中基體和析出相的組織形態，同時要分析其晶體構造和共格界面的位向關系，如何制備樣品？以怎樣的電鏡操作方式和步驟來進展具體分析？7-8什么是消光距離/影響消光距離的主要物性參數和外界條件是什么？7-9什么是雙束近似單束成像，為什么解釋衍襯象有時還要拍攝相應衍射把戲？7-10

39、用什么方法、根據什么特征才能判斷出fcc晶體中的層錯是抽出型的還是插入型的？7-11怎樣確定球型沉淀是空位型還是間隙型的？7-12當下述像相似時，寫出區別它們的實驗方法及區別根據。球形共格沉淀與位錯線垂直于試樣外表的位錯。垂直于試樣外表的晶界和穿插位錯像。片狀半共格沉淀和位錯環。不全位錯和全位錯。7-11層錯和大角晶界均顯示條紋襯度，則如何區分層錯和晶界？第八章選擇題1. 僅僅反映固體樣品外表形貌信息的物理信號是 。A. 背散射電子；B. 二次電子；C. 吸收電子；D.透射電子。2. 在掃描電子顯微鏡中，以下二次電子像襯度最亮的區域是 。A.和電子束垂直的外表；B. 和電子束成30的外表；C.

40、 和電子束成45的外表；D. 和電子束成60的外表。3. 可以探測外表1nm層厚的樣品成分信息的物理信號是 。A. 背散射電子；B. 吸收電子；C. 特征*射線；D. 俄歇電子。4. 掃描電子顯微鏡配備的成分分析附件中最常見的儀器是 。A. 波譜儀；B. 能譜儀；C. 俄歇電子譜儀；D. 特征電子能量損失譜。5. 波譜儀與能譜儀相比，能譜儀最大的優點是 。A. 快速高效；B. 精度高；C. 沒有機械傳動部件；D. 價格廉價。判斷題1.掃描電子顯微鏡中的物鏡與透射電子顯微鏡的物鏡一樣。 2.掃描電子顯微鏡的分辨率主要取決于物理信號而不是衍射效應和球差。 3. 掃描電子顯微鏡的襯度和透射電鏡一樣取

41、決于質厚襯度和衍射襯度。 4. 掃描電子顯微鏡具有大的景深，所以它可以用來進展斷口形貌的分析觀察。 5.波譜儀是逐一接收元素的特征波長進展成分分析；能譜儀是同時接收所有元素的特征*射線進展成分分析的。 填空題電子束與固體樣品相互作用可以產生、等物理信號。掃描電子顯微鏡的放大倍數是的掃描寬度與的掃描寬度的比值。在襯度像上顆粒、凸起的棱角是襯度，而裂紋、凹坑則是襯度。分辨率最高的物理信號是為nm，分辨率最低的物理信號是為nm以上。電子探針包括和兩種儀器。掃描電子顯微鏡可以替代進展材料觀察，也可以對進展分析觀察。名詞解釋背散射電子、吸收電子、特征*射線、俄歇電子、二次電子、透射電子。電子探針、波譜儀

42、、能譜儀。習題掃描電子顯微鏡有哪些特點？電子束和固體樣品作用時會產生哪些信號？它們各具有什么特點？掃描電子顯微鏡的分辨率和信號種類有關？試將各種信號的分辨率上下作一比較。掃描電子顯微鏡的放大倍數是如何調節的？試和透射電子顯微鏡作一比較。外表形貌襯度和原子序數襯度各有什么特點？和波譜儀相比，能譜儀在分析微區化學成分時有哪些優缺點？局部習題解*射線學有幾個分支？每個分支的研究對象是什么？答：*射線學分為三大分支：*射線透射學、*射線衍射學、*射線光譜學。*射線透射學的研究對象有人體，工件等，用它的強透射性為人體診斷傷病、用于探測工件部的缺陷等。*射線衍射學是根據衍射把戲，在波長的情況下測定晶體構造

43、，研究與構造和構造變化的相關的各種問題。*射線光譜學是根據衍射把戲，在分光晶體構造的情況下，測定各種物質發出的*射線的波長和強度，從而研究物質的原子構造和成分。分析以下熒光輻射產生的可能性，為什么？1用CuK*射線激發CuK熒光輻射；2用CuK*射線激發CuK熒光輻射；3用CuK*射線激發CuL熒光輻射。答：根據經典原子模型，原子的電子分布在一系列量子化的殼層上，在穩定狀態下，每個殼層有一定數量的電子，他們有一定的能量。最層能量最低，向外能量依次增加。根據能量關系，M、K層之間的能量差大于L、K成之間的能量差，K、L層之間的能量差大于M、L層能量差。由于釋放的特征譜線的能量等于殼層間的能量差，

44、所以K的能量大于Ka的能量，Ka能量大于La的能量。因此在不考慮能量損失的情況下：CuKa能激發CuKa熒光輻射；能量一樣CuK能激發CuKa熒光輻射；KKaCuKa能激發CuLa熒光輻射；Kala什么叫相干散射、非相干散射、熒光輻射、吸收限、俄歇效應？答： 當射線通過物質時，物質原子的電子在電磁場的作用下將產生受迫振動，受迫振動產生交變電磁場，其頻率與入射線的頻率一樣，這種由于散射線與入射線的波長和頻率一致，位相固定，在一樣方向上各散射波符合相干條件，故稱為相干散射。 當射線經束縛力不大的電子或自由電子散射后，可以得到波長比入射射線長的射線，且波長隨散射方向不同而改變，這種散射現象稱為非相干

45、散射。 一個具有足夠能量的射線光子從原子部打出一個K電子，當外層電子來填充K空位時，將向外輻射K系射線，這種由射線光子激發原子所發生的輻射過程，稱熒光輻射。或二次熒光。指射線通過物質時光子的能量大于或等于使物質原子激發的能量，如入射光子的能量必須等于或大于將K電子從無窮遠移至K層時所作的功W，稱此時的光子波長稱為K系的吸收限。 當原子中K層的一個電子被打出后，它就處于K激發狀態，其能量為Ek。如果一個L層電子來填充這個空位，K電離就變成了L電離，其能由Ek變成El，此時將釋Ek-El的能量，可能產生熒光射線，也可能給予L層的電子，使其脫離原子產生二次電離。即K層的一個空位被L層的兩個空位所替代

46、，這種現象稱俄歇效應。產生*射線需具備什么條件？答：實驗證實:在高真空中，凡高速運動的電子碰到任何障礙物時，均能產生*射線，對于其他帶電的根本粒子也有類似現象發生。 電子式*射線管中產生*射線的條件可歸納為：1，以*種方式得到一定量的自由電子；2，在高真空中，在高壓電場的作用下迫使這些電子作定向高速運動；3，在電子運動路徑上設障礙物以急劇改變電子的運動速度。射線具有波粒二象性，其微粒性和波動性分別表現在哪些現象中？答：波動性主要表現為以一定的頻率和波長在空間傳播，反映了物質運動的連續性；微粒性主要表現為以光子形式輻射和吸收時具有一定的質量，能量和動量，反映了物質運動的分立性。計算當管電壓為50

47、 kv時，電子在與靶碰撞時的速度與動能以及所發射的連續譜的短波限和光子的最大動能。解：條件：U=50kv電子靜止質量：m0=9.110-31kg光速：c=2.998108m/s電子電量：e=1.60210-19C普朗克常數：h=6.62610-34J.s電子從陰極飛出到達靶的過程中所獲得的總動能為 E=eU=1.60210-19C50kv=8.0110-18kJ由于E=1/2m0v02所以電子與靶碰撞時的速度為 v0=(2E/m0)1/2=4.2106m/s所發射連續譜的短波限0的大小僅取決于加速電壓012400/v(伏) 0.248輻射出來的光子的最大動能為 E0h0hc/01.9910-1

48、5J特征*射線與熒光*射線的產生機理有何異同？*物質的K系熒光*射線波長是否等于它的K系特征*射線波長？答：特征*射線與熒光*射線都是由激發態原子中的高能級電子向低能級躍遷時，多余能量以*射線的形式放出而形成的。不同的是：高能電子轟擊使原子處于激發態，高能級電子回遷釋放的是特征*射線；以 *射線轟擊，使原子處于激發態，高能級電子回遷釋放的是熒光*射線。*物質的K系特征*射線與其K系熒光*射線具有一樣波長。連續譜是怎樣產生的？其短波限與*物質的吸收限有何不同V和VK以kv為單位？答 當射線管兩極間加高壓時，大量電子在高壓電場的作用下，以極高的速度向陽極轟擊，由于陽極的阻礙作用，電子將產生極大的負

49、加速度。根據經典物理學的理論，一個帶負電荷的電子作加速運動時，電子周圍的電磁場將發生急劇變化，此時必然要產生一個電磁波，或至少一個電磁脈沖。由于極大數量的電子射到陽極上的時間和條件不可能一樣，因而得到的電磁波將具有連續的各種波長，形成連續射線譜。在極限情況下，極少數的電子在一次碰撞中將全部能量一次性轉化為一個光量子，這個光量子便具有最高能量和最短的波長，即短波限。連續譜短波限只與管壓有關，當固定管壓，增加管電流或改變靶時短波限不變。原子系統中的電子遵從泡利不相容原理不連續地分布在K,L,M,N等不同能級的殼層上，當外來的高速粒子電子或光子的動能足夠大時，可以將殼層中*個電子擊出原子系統之外，從

50、而使原子處于激發態。這時所需的能量即為吸收限，它只與殼層能量有關。即吸收限只與靶的原子序數有關，與管電壓無關。為什么會出現吸收限？K吸收限為什么只有一個而L吸收限有三個？當激發K系熒光射線時，能否伴生L系？當L系激發時能否伴生K系？答：一束*射線通過物體后，其強度將被衰減，它是被散射和吸收的結果。并且吸收是造成強度衰減的主要原因。物質對*射線的吸收，是指*射線通過物質對光子的能量變成了其他形成的能量。*射線通過物質時產生的光電效應和俄歇效應，使入射*射線強度被衰減，是物質對*射線的真吸收過程。光電效應是指物質在光子的作用下發出電子的物理過程。因為L層有三個亞層，每個亞層的能量不同，所以有三個吸

51、收限，而K只是一層，所以只有一個吸收限。激發K系光電效應時，入射光子的能量要等于或大于將K電子從K層移到無窮遠時所做的功Wk。從*射線被物質吸收的角度稱入K為吸收限。當激發K系熒光*射線時，能伴生L系，因為L系躍遷到K系自身產生空位，可使外層電子遷入，而L系激發時不能伴生K系。鉬的K0.71，鐵的K1.93及鈷的K1.79，試求光子的頻率和能量。試計算鉬的K激發電壓，鉬的K0.619。鈷的K激發電壓VK7.71kv，試求其K。解：由公式Ka=c/Ka 及Eh有： 對鉬，3108/(0.7110-10)4.231018Hz E=6.6310-344.2310182.8010-15J 對鐵，310

52、8/1.9310-101.551018Hz E=6.6310-341.5510181.0310-15J 對鈷，3108/(1.7910-10)1.681018Hz E=6.6310-341.6810181.1110-15J 由公式K1.24/VK， 對鉬VK1.24/K1.24/0.0619=20(kv) 對鈷K1.24/VK1.24/7.71=0.161(nm)=1.61()。*射線實驗室用防護鉛屏厚度通常至少為lmm，試計算這種鉛屏對CuK、MoK輻射的透射系數各為多少？解：穿透系數IH/IO=e-mH，其中m：質量吸收系數/cm2g-1，：密度/gcm-3H：厚度/cm，此題Pb=11.

53、34gcm-3,H=0.1cm對Cr K，查表得m=585cm2g-1，其穿透系數IH/IO=e-mH=e-58511.340.1=7.82e-289=對Mo K，查表得m=141cm2g-1，其穿透系數IH/IO=e-mH=e-14111.340.1=3.62e-70=厚度為1mm的鋁片能把*單色射線束的強度降低為原來的23.9，試求這種射線的波長。試計算含Wc0.8，Wcr4，Ww18的高速鋼對MoK輻射的質量吸收系數。解：IHI0e-(/) HI0e-mH 式中m/稱質量衷減系數， 其單位為cm2g，為密度，H為厚度。今查表Al的密度為2.70g/cm-3. H=1mm, IH=23.9

54、% I0帶入計算得m5.30查表得：0.07107nmMoK(2)m=1m1+2m2+imi1, 2i為吸收體中的質量分數，而m1，m2mi各組元在一定*射線衰減系數m=0.80.70430.418105.410.841838.3=49.7612cm2g欲使鉬靶*射線管發射的*射線能激發放置在光束中的銅樣品發射K系熒光輻射，問需加的最低的管壓值是多少？所發射的熒光輻射波長是多少？解：eVk=hc/Vk=6.62610-342.998108/(1.60210-190.7110-10)=17.46(kv)0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中 h為普郎克常

55、數，其值等于6.62610-34 e為電子電荷，等于1.60210-19c故需加的最低管電壓應17.46(kv)，所發射的熒光輻射波長是0.071納米。什么厚度的鎳濾波片可將CuK輻射的強度降低至入射時的70？如果入射*射線束中K和K強度之比是5：1，濾波后的強度比是多少？m49.03cm2g，m290cm2g。解：有公式I=I0e-umm =I0e-ut查表得：=8.90g/cm3 um=49.03cm2/g因為 I=I0*70% -umt=0.7解得 t=0.008mm所以濾波片的厚度為0.008mm又因為： I=50e-mt=0e-mt帶入數據解得I /=28.8濾波之后的強度之比為29

56、：1如果Co的K、K輻射的強度比為5：1，當通過涂有15mgcm2的Fe2O3濾波片后，強度比是多少？Fe2O3的=5.24gcm3，鐵對CoK的m371cm2g，氧對CoK的m15cm2g。解：設濾波片的厚度為tt=1510-3/5.24=0.00286cm由公式I=I0e-Umt得：Ia=5Ioe-UmaFet，I=Ioe-Umot ；查表得鐵對CoK的m59.5, 氧對CoK的m20.2；mK=0.759.5+0.320.2=47.71；mK=0.7371+0.315=264.2I/I=5e-Umt/e-Umt=5e*p(-mFe2O3K5.240.00286)/ e*p(-mFe2O3

57、K5.240.00286)= 5e*p(-47.715.240.00286)/ e*p(-264.25.240.00286)=5e*p3.24=128答：濾波后的強度比為128：1。計算0.071 nmMoK和0.154 nmCuK的*射線的振動頻率和能量。解：對于*物質*射線的振動頻率；能量W=h 其中：C為*射線的速度 2.99810m/s;為物質的波長；h為普朗克常量為6.625J 對于Mo= W=h=對于Cu= W=h=以鉛為吸收體，利用MoK、RhK、AgK*射線畫圖，用圖解法證明式1-16的正確性。鉛對于上述射線的質量吸收系數分別為122.8，84.13，66.14 cm2g。再由

58、曲線求出鉛對應于管電壓為30 kv條件下所發出的最短波長時質量吸收系數。解：查表得以鉛為吸收體即Z=82 K3 3Z3 m Mo 0.714 0.364 200698 122.8 Rh 0.615 0.233 128469 84.13 Ag 0.567 0.182 100349 66.14 畫以m為縱坐標，以3Z3為橫坐標曲線得K8.4910-4，可見以下圖鉛發射最短波長01.24103/V0.0413nm3Z338.844103m = 33 cm3/g 計算空氣對CrK的質量吸收系數和線吸收系數假設空氣中只有質量分數80的氮和質量分數20的氧，空氣的密度為1.2910-3gcm3。解：m=0

59、.827.70.240.1=22.16+8.02=30.18cm2/g=m=30.181.2910-3=3.8910-2 cm-1為使CuK線的強度衰減12，需要多厚的Ni濾波片？Ni的密度為8.90gcm3。CuK1和CuK2的強度比在入射時為2：1，利用算得的Ni濾波片之后其比值會有什么變化？ 解：設濾波片的厚度為t根據公式I/ I0=e-Umt；查表得鐵對CuK的m49.3cm2/g,有：1/2=e*p(-mt)即t=-(ln0.5)/ m=0.00158cm根據公式：m=K3Z3，CuK1和CuK2的波長分別為：0.154051和0.154433nm ，所以m=K3Z3，分別為：49.

60、18cm2/g，49.56cm2/gI1/I2=2e-Umt/e-Umt=2e*p(-49.188.90.00158)/ e*p(-49.568.90.00158)=2.01答：濾波后的強度比約為2：1。鋁為面心立方點陣，a=0.409nm。今用CrKa=0.209nm攝照周轉晶體相，*射線垂直于001。試用厄瓦爾德圖解法原理判斷以下晶面有無可能參與衍射：111，200，220，311，331，420。答：有題可知以上六個晶面都滿足了 h k l 全齊全偶的條件。根據艾瓦爾德圖解法在周轉晶體法中只要滿足 sin1 。所以著兩個晶面不能發生衍射其他的都有可能。試簡要總結由分析簡單點陣到復雜點陣衍