无机非金属测试技术1

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1、《无机非金属测试技术》复习资料第一章X射线衍射1.X射线的性质X射线也是电磁波的一种，波K在10—8cm左右X射线具有波粒二ffl性X射线沿直线传播，具有很强的穿透性2.X射线的产生及X射线管X射线的产生：X射线是真空中高速运动的粒了与某种物质相撞击r；•猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。X射线产生条件：a.I刃极产生自山电子；b.且流高电压使电子做定向高速运动；c.阳极有障碍物使其突然减速。3.X射线连续谱与特征谱区别连续谱（软X射线）高速运动的粒了•能景转换成电磁波谱图特征:强度随波长连续变化是衍射分析的背底；是医学采用的特征谱（硬X

2、射线）高能级电子回跳到低能级多余能S转换成电磁波仅在特定波K处冇特别强的强度峰衍射分析采用4.X射线连续谱产生解释解释一：根据经典物理学的理论，一个带负电荷的电子作加速运动时，电子周围的电磁场将发生急剧变化，此时必然要产生一个电磁波，或至少一个电磁脉冲。由于极大数S的电了射到阳极上的吋间和条件不可能相同，因而得到的电磁波将具旮连续的各种波长，形成连续x射线谱。解释二：量子力学概念，当能量为ev的电子与靶的原了•整体碰撺时，电了•失去自己的能S,其中一部分以光子的形式辐射fli去，每碰撺一次，产生一个能量为hv的光子，E卩“韧致辐射”。大M的电子在到达靶而

3、的吋间、条件均不同，而且还有多次碰撞，因而产生不同能M不同强度的光子序列，即形成连续谱。极限情况下，能量为ev的电子在碰撞中一下子把能量全部转给光子，那么该光子获得最高能景和具有最短波长，即短波限X0。都有一个最短波长，称之短波限入0,强度的蛣大值在入0的1.5倍处。eV=hvmax=he/入0入0=1.24/V（nm）5.相干散射与非相干散射和干散射因为是朴IT•波所以可以T•涉加强.只有相干散射冰能产生衍射，所以相干散射是X射线衍射基础不相干散射W为不相干散射不能干涉加强产生衍射，所以不相干散射只是衍射的背底1.X射线与物质的相互作用入射X射线图1-

4、8X射线与物质的和互作用2.光电效应光电子被X射线击出売层的电子即光电子，它带有売层的特征能景，所以可川來进行成分分析(XPS)俄歇电子高能级的电子回跳，多余能量将M能级的另一个电子送岀上，这个被送岀去的电子就是俄歇电了带柯壳层的特征能兌(AES)二次荧光高能级的电子回跳，多余能M•以x射线形式发出.这个二次x射线就足二次荧光也称荧光辐射同样带宥売层的特征能景3.散射与吸收散射散射无能力损失或损失相对较小相干散射是X射线衍射基础，只有相干散射才能产生衍射.散射是进行材料晶体结构分析的工具吸收吸收是能量的大幅度转换，多数在原子壳层上进行，从Ifd带有壳层的

5、特征能量，W此是揭示材料成分的因素吸收足进行材料成分分析的工具可以在分析成分的同时告诉你元素价态4.X射线的衰减小结宏观表现强度袞减与穿过物质的质量和厚度有关是X射线透射学的基础这就是质厚衬度微观机制散射和吸收消耗了入射线的能量这与吸波原理是一样的5.滤波片的选择规则•Z靶＜40时，Z滤=2靶-1;•Z靶〉40时，Z滤=Z^i-21.阳极靶台的选择根据样品成分选择靶材的原则是：Z靶样-1;或Z靶〉>z样。对于多元素的样品，原则上足以含量较多的儿种元索屮最轻的元素为基准來选择靶材。2.晶体的性质均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是ffiM的。各向异性：晶体

6、种不同的方向fc具有不同的物理性质。固定熔点：晶体具奋周期性结构，熔化吋，各部分耑要同样的温度。规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。对称性：晶体的理想外形和晶体A部结构都具冇特定的对称性。3.在推导衍射方程时做三点假设：（1）入射线与衍射线都是平行波。（2）晶胞中只有一个原子，即晶胞是简单的。（3）原了尺寸忽略不计，原子中各原子发出的相干散射是由原子中心发出的。14•试解释Bragg方程sin^=—/d<12布拉格方程是X射线在晶体产生衍射的必要条件而非充分条件。冇些情况下晶体也然满足布拉格方程，但不一定出现衍射线，即所谓系统消光。15.衍射线的

7、强度相对强度：1州对=F2P（l+cos220/sin2»cos»）e_2M1/u式中：F_结构因子；P——多重性因子；分式为角因子，其屮0为衍射线的布拉格角;e-2M——温度因了；1/u-吸收因了。16.结构品格Pd全部原子散射波的振幅之和定义一个结构因了F:I晶胞=

8、F

9、2什F=•个屯子的散射波振幅各原子的分数坐标为u1，vl，wl;u2，v2，w2;u3,v3，w3F=f'e+g2；Tf(A"2+々v2+/iv2>++……=Nye2^i(hun+kvn+hv„)n=[17.消光规律强度Ioc

10、F

11、2晶体结构屮如果存在着带心的点阵、滑移面等，则产

12、生的衍射会成群地或系统地消失，这种现象称为系统消光，即山于原子在品胞中位置不同而