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《現(xiàn)代材料分析方法習(xí)題匯總與答案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、........材料分析測(cè)試方法復(fù)習(xí)題簡(jiǎn)答題：1.X射線產(chǎn)生的基本條件答：①產(chǎn)生自由電子；②使電子做定向高速運(yùn)動(dòng)；③在電子運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)置使其突然減速的障礙物。2.連續(xù)X射線產(chǎn)生實(shí)質(zhì)答：假設(shè)管電流為10mA，則每秒到達(dá)陽(yáng)極靶上的電子數(shù)可達(dá)6.25x10（16）個(gè)，如此之多的電子到達(dá)靶上的時(shí)間和條件不會(huì)相同，并且絕大多數(shù)達(dá)到靶上的電子要經(jīng)過(guò)多次碰撞，逐步把能量釋放到零，同時(shí)產(chǎn)生一系列能量為hv（i）的光子序列，這樣就形成了連續(xù)X射線。3.特征X射線產(chǎn)生的物理機(jī)制答：原子系統(tǒng)中的電子遵從刨利不相容原理不連續(xù)的分布在K、L、M、N等不同能級(jí)的殼層上，而且按能
2、量最低原理從里到外逐層填充。當(dāng)外來(lái)的高速度的粒子動(dòng)能足夠大時(shí)，可以將殼層中某個(gè)電子擊出去，于是在原來(lái)的位置出現(xiàn)空位，原子系統(tǒng)的能量升高，處于激發(fā)態(tài)，這時(shí)原子系統(tǒng)就要向低能態(tài)轉(zhuǎn)化，即向低能級(jí)上的空位躍遷，在躍遷時(shí)會(huì)有一能量產(chǎn)生，這一能量以光子的形式輻射出來(lái)，即特征X射線。4.短波限、吸收限答：短波限：X射線管不同管電壓下的連續(xù)譜存在的一個(gè)最短波長(zhǎng)值。吸收限：把一特定殼層的電子擊出所需要的入射光最長(zhǎng)波長(zhǎng)。5.X射線相干散射與非相干散射現(xiàn)象答：相干散射：當(dāng)X射線與原子中束縛較緊的內(nèi)層電子相撞時(shí)，電子振動(dòng)時(shí)向四周發(fā)射電磁波的散射過(guò)程。非相干散射：當(dāng)X射線光子與
3、束縛不大的外層電子或價(jià)電子或金屬晶體中的自由電子相撞時(shí)的散射過(guò)程。6.光電子、熒光X射線以及俄歇電子的含義答：光電子：光電效應(yīng)中由光子激發(fā)所產(chǎn)生的電子（或入射光量子與物質(zhì)原子中電子相互碰撞時(shí)被激發(fā)的電子）。熒光X射線：由X射線激發(fā)所產(chǎn)生的特征X射線。俄歇電子：原子外層電子躍遷填補(bǔ)內(nèi)層空位后釋放能量并產(chǎn)生新的空位，這些能量被包括空位層在內(nèi)的臨近原子或較外層電子吸收，受激發(fā)逸出原子的電子叫做俄歇電子。8.晶面及晶面間距答:晶面：在空間點(diǎn)陣中可以作出相互平行且間距相等的一組平面，使所有的節(jié)點(diǎn)均位于這組平面上，各平面的節(jié)點(diǎn)分布情況完全相同，這樣的節(jié)點(diǎn)平面成為晶
4、面。晶面間距：兩個(gè)相鄰的平行晶面的垂直距離。9.反射級(jí)數(shù)與干涉指數(shù)答：布拉格方程表示面間距為d’的（hkl）晶面上產(chǎn)生了n級(jí)衍射，n就是反射級(jí)數(shù)干涉指數(shù)：當(dāng)把布拉格方程寫(xiě)成：時(shí)，這是面間距為1/n的實(shí)際上存在或不存在的假想晶面的一級(jí)反射，若把這個(gè)晶面叫作干涉面，其間的指數(shù)就叫作干涉指數(shù)10.衍射矢量與倒易矢量答：衍射矢量：當(dāng)束X射線被晶面P反射時(shí)，假定N為晶面P的法線方向，入射線方向用單位矢量S0參考.資料........表示，衍射線方向用單位矢量S表示，則S-S0為衍射矢量。倒易矢量：從倒易點(diǎn)陣原點(diǎn)向任一倒易陣點(diǎn)所連接的矢量叫倒易矢量，表示為：r*=
5、Ha*+Kb*+Lc*12.原子散射因子隨衍射角的變化規(guī)律答：隨sinθ/λ值減小，f增大，sinθ＝0時(shí)，f=Z論述題：一、推導(dǎo)勞埃方程和布拉格方程解：1。推導(dǎo)勞埃方程：假定①滿足干涉條件②X-ray單色且平行如圖：以α0為入射角，α為衍射角，相鄰原子波程差為a(cosα-cosα0),產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉的條件是波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即：a(cosα-cosα0)=hλ式中：h為整數(shù)，λ為波長(zhǎng)。一般地說(shuō)，晶體中原子是在三維空間上排列的，所以為了產(chǎn)生衍射，必須同時(shí)滿足：a(cosα-cosα0)=hλb(cosβ-cosβ0)=kλc(cosγ-cosγ0)
6、=lλ此三式即為勞埃方程。2．推導(dǎo)布拉格方程式：假定①X-ray單色且平行②晶體無(wú)限大且平整（無(wú)缺陷）如右圖：光程差為2dsinθ,要出現(xiàn)衍射條紋，則有：2dsinθ=nλ(n=1,2…)此式即為布拉格方程。二、以體心立方（001）衍射為例，利用心陣點(diǎn)存在規(guī)律推導(dǎo)體心和面心晶體的衍射消光規(guī)律三、證明厄瓦爾德球圖解法等價(jià)于布拉格方程證明：根據(jù)倒易矢量的定義O*G=g，于是我們得到k＇-k=g上式與布拉格定律完全等價(jià)。由O向O*G作垂線，垂足為D，因?yàn)間平行于（hkl）晶面的法向Nhkl，所以O(shè)D就是正空間中（hkl）晶面的方位，若它與入射束方向的夾角為θ
7、，則有=sinθ即g/2=ksinθ由于g=1/dk=1/λ故有2dsinθ=同時(shí)，由圖可知，k＇與k的夾角（即衍射束與透射束的夾角）等于是2θ，這與布拉格定律的結(jié)果也是一致的。四、闡明消光現(xiàn)象的物理本質(zhì)，并利用結(jié)構(gòu)因子推導(dǎo)出體心和面心晶體的衍射消光規(guī)律解：參考P36-P42由系統(tǒng)消光的定義<把因原子在晶體中位置不同或原子種類不同而引起的某些方向上的衍射消失的現(xiàn)象>知，消光的物理本質(zhì)是原子的種類及其在晶胞中的位置。由
8、Fhkl=0
9、<=>消光可推出如下消匯豐銀行規(guī)律①體心晶體存在2個(gè)原子,坐標(biāo)分別為(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)則Fhkl=
10、f+feπi(h+k+l)要消光，則有h+k+l=2n+1(n=0,1,2…).②面心晶體存在
