材料分析测试技术_部分课后答案

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1、材料分析测试技术部分课后答案太原理工大学材料物理0901除夕月1-1计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15Jν=c/λ=3*108/(0.154*10-9)=1.95*1018S-1E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15J1-2计算当管电压为50kV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.E=eV=1.602*10-19*50*10

2、3=8.01*10-15Jλ=1.24/50=0.0248nmE=8.01*10-15J(全部转化为光子的能量)V=(2eV/m)1/2=(2*8.01*10-15/9.1*10-31)1/2=1.32*108m/s1-3分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。答：根据经典原子模型，原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上，在稳定状态下，每个壳层有一定数量的电子，他们有一定的能量。最内层能量最低，向外能量依次增加。根据能量关系，M、K层之间的能量差大于L、K成之

3、间的能量差，K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以Kß的能量大于Ka的能量，Ka能量大于La的能量。因此在不考虑能量损失的情况下：CuKa能激发CuKa荧光辐射；（能量相同）CuKß能激发CuKa荧光辐射；（Kß>Ka）CuKa能激发CuLa荧光辐射；（Ka>la）1-4以铅为吸收体，利用MoKα、RhKα、AgKαX射线画图，用图解法证明式（1-16）的正确性。（铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8，84.13，66.14cm2／g）。再由曲线求出铅对应于管电压为30kv条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。解：查表得以铅为吸

4、收体即Z=82Kαλ3λ3Z3μmMo0.7140.364200698122.8Rh0.6150.23312846984.13Ag0.5670.18210034966.14画以μm为纵坐标，以λ3Z3为横坐标曲线得K≈8.49×10-4，可见下图铅发射最短波长λ0＝1.24×103/V＝0.0413nmλ3Z3＝38.844×103μm=33cm3/g1-5.计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数80％的氮和质量分数20％的氧，空气的密度为1.29×10-3g／cm3）。解：μm=0.8×27.7＋0.2×40.1=22.16+8.02=30.18（cm2/

5、g）μ=μm×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2cm-11-6.为使CuKα线的强度衰减1／2，需要多厚的Ni滤波片？（Ni的密度为8.90g／cm3）。1-7.CuKα1和CuKα2的强度比在入射时为2：1，利用算得的Ni滤波片之后其比值会有什么变化？解：设滤波片的厚度为t根据公式I/I0=e-Umρt；查表得铁对CuKα的μm＝49.3（cm2/g）,有：1/2=exp(-μmρt)即t=-(ln0.5)/μmρ=0.00158cm根据公式：μm=Kλ3Z3，CuKα1和CuKα2的波长分别为：0.154051和0.154433nm，所以μm=Kλ3Z3，分别为：

6、49.18（cm2/g），49.56（cm2/g）Iα1/Iα2=2e-Umαρt/e-Umβρt=2×exp(-49.18×8.9×0.00158)/exp(-49.56×8.9×0.00158)=2.01答：滤波后的强度比约为2：1。1-8试计算Cu的K系激发电压。λ=0.154178nmE=hv=h*c/λ=6.626*10-34*2.998*108/（0.13802*10-9）=144.87＊1017JV=144.87*10-17/1.602*10-19=8984V2-2．将下面几个干涉面（属立方晶系）按面间距的大小排列。（123）、（100）、（）、（）、（）、（210）、（1

7、10）、（）、（030）、（130）答：由计算得：晶面(123)(100)()()()(210)(110)()(030)(130)d(a*)0.267310.50.30150.40820.44720.70710.33330.33330.3162排序10139542668即(100)>(110)>()>(210)>()>()=(030)>(130)>()>(123)2-4．证实（）、（）、（）属于[111]晶带。解：由晶带定律：有：即