材料结构表征作业答案.ppt

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1、第一章作业1.什么是晶格周期性？如何描述它？2.简单格子和复式格子的区别？3.什么是空间点阵？布拉菲格子的选取原则是什么？有哪几种基本类型？种类多少？4.描述晶体结构周期性和对称性的单元叫什么？如何定义的？如何描述的？5.根据晶体对称性，晶体可以分为哪七类？作业1答：1.用平行的直线将代表构成晶体的所有原子的格点连接起来构成的网格称为晶格.对于简单晶格，由一个格点沿着各个方向按一定的平移周期进行平移就可以得到整个晶格。对于复式晶格，由一个格点沿着各个方向按一定的平移周期进行平移就可以得到子晶格，多个子晶格套构得到整个晶格。这就是晶格的周期性。空

2、间点阵可以描述其周期性。2.简单格子是由同一类等同原子构成的晶格，其物理学原胞仅包含一个原子；复式格子是由两类或两类以上的等同原子构成的晶格，其物理学原胞包含两个或两个以上的原子。等同原子：所处的物质环境和几何环境都相同的同一种原子。3.空间点阵是一个从晶体结构中由等同原子抽象出的几何点在空间周期性分布形成的无限阵列或概括地表示晶体结构中等同点周期排列规律的无限大空间几何图形。Bravais格子的选取原则布拉菲格子的选取原则：1）所选单位格子应能够反映整个晶体对称性（点阵固有的点群对称性）；2）所选单位格子的平面角尽可能为直角，基矢（单位格子的

3、棱边）长度尽可能相等；3）单位格子的体积尽可能小。有四种基本类型：简单、体心、面心和底心。共有14种布拉菲格子。4.描述晶体结构周期性和对称性的单元叫晶体学原胞或晶胞。晶体结构被它所具有的平行六面体形状的Bravais单位格子所划出来的那一部分晶体结构称为晶胞。用晶格常数（a,b,c,α,β,γ)来描述其形状和大小。5.根据晶体对称性，晶体可以分为三斜、单斜、正交、三方、四方、六方和立方。6.已知晶面上三点100;111;1/21/20,求所在晶面的晶面指数（hkl）和该晶面族中最靠近原点的晶面在三个晶轴上的分数截距。该晶面族中最靠近原点的晶面

4、在三个晶轴上的分数截距分别为1，1，-1。作业21.利用倒易矢量定义和基本性质求四方晶系晶面间距公式。作业32.已知两个倒易矢量g111、g120，均在过原点的倒易面上，求该倒易面对应晶带轴r的指数[uvw]3.求两晶带r[111]和r[110]构成的交面。4.画出简立方晶格倒易面(110)*上的五个点。(1-10),(001)第二章作业41x射线穿过物质时可发生哪三种基本过程？2散射分为哪两种？用于x射线衍射分析的是哪种散射？3x射线吸收常伴随效应有哪些？在这些效应中产生的反应被照物质化学成分的讯号有哪些？4质量吸收系数的定义，与哪些因素有关

5、？5吸收限的定义及应用。答：1.散射、吸收和透射。2.相干散射和非相干散射；相干散射。3.光电效应和俄歇效应；光电子、俄歇电子和荧光x射线。4.μm为质量吸收系数，t为x射线穿透物质的厚度。质量吸收系数表示单位重量物质对X射线强度的衰减程度。5.μm随λ的变化是不连续的，其间被尖锐的突变分开。μm突变对应的波长为吸收限。吸收限与原子能级的精细结构对应。如L系有三个亚层，有三个吸收限。应用：1）滤波片的选择，2）阳极靶的选择，3）激发电压的计算，4）利用吸收限作原子内层能级图第三章作业5-61.写出衍射矢量方程，并根据厄瓦尔德图解原理说明多晶试样

6、衍射花样形成的原因。2.计算Cu（面心立方晶体结构）的结构因子，并讨论消光条件。3.计算NaCl（面心立方点阵）的结构因子。并讨论消光条件。(NaCl的晶体结构可以看成两个面心立方晶格沿晶轴平移1/2基矢（a或b或c）大小套构而成的。晶胞中包含两类原子Na和Cl。)解：1.布拉格方程的矢量式-----衍射矢量方程：根据厄瓦尔德图解原理，粉末多晶体衍射的厄瓦尔德图解应如图所示。由于粉末多晶晶粒空间取向的随机分布，倒易空间由一系列的同心倒易球组成。倒易球与反射球的交线是一个圆，从这个交线圆向反射球心连线形成衍射线圆锥，锥顶角为4θ。2.面心点阵的每

7、个晶胞中有4个同类原子，其坐标为000，1/21/20，1/201/2，01/21/2当H、K、L全为奇数或偶数时，则（H+K）、（H+K）、（K+L）均为偶数，这时：当H、K、L中有2个奇数一个偶数或2个偶数1个奇数时，则（H+K）、（H+L）、（K+L）中总有两项为奇数一项为偶数，此时：3.当H、K、L全为偶数或奇数时，消光当H、K、L奇偶混合时，消光1.已知有膜和无膜时Si衬底峰位分别是28.350和28.440，R＝185mm，求薄膜的厚度（0.150mm）。2.A和B两组元组成的固溶体中，含量为x的B原子的固溶体A1-xBx的点阵参数

8、为0.5195nm，A和B组元的的点阵常数分别为0.5206nm和0.5096nm。用Vegard定律求固溶体的组分（x=0.10）。第四章作业6-9