【精品】材料研究方法复习资料

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1、材料研究方法复习1.X射线的本质是什么？是谁首先发现了X射线，谁揭示了X射线的本质？本质是一种波长很短的电磁波，其波长介于0.01-1000Ao1895年由德国物理学家伦琴首先发现了X射线，1912年由德国物理学家laue揭示了X射线本质。2.试计算波长0.071nm(Mo-Ka)和0.154A(Cu-Ka)的X射线束，其频率和每个量子的能量？E=hv=hc/入3.试述连续X射线谱与特征X射线谱产生的机理连续X射线谱：从阴极发出的电子经高压加速到达阳极靶材时,由于单位时间内到达的电子数目极大，而且达到靶材的时间和条件各不相同,并且大多数电子要经过多次碰撞，能量逐步损

2、失掉，因而出现连续变化的波长谱。特征X射线谱：从阴极发出的曳土在高压加速后，如果电子的能量足够大而将阳极靶原子中内层电子击出留下空位,原子中其他层电子就会跃迁以填补该空位，同时将多余的能量以X射线光子的形式释放出来，结果得到具有固定能量，频率或固定波长的特征X射线。4.连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原子序数的变化规律？发生管中的总光子数(即连续X射线的强度)与：1阳极原子数Z成正比；2与灯丝电流i成正比；3与电压V二次方成正比：I正比于iZV2可见，连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原子序数和管电压的增加而增5.Ka线和KB线相比，谁的波长短？谁的强度高

3、？KB线比Ka线的波长短，强度弱6.实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波片？实验中选择X射线管要避免样品强烈吸收入射X射线产生荧光幅射,对分析结果产生干扰。必须根据所滋'J样品的化学成分选用不同靶材的X射线管。其选择原则是：Z靶WZ样品+1应当避免使用比样品中的主元素的原子序数大2—6(尤其是2)的材料作靶材。滤波片材料选择规律是：Z靶V40时：Z滤=乙靶一1Z靶>40时：乙滤=Z靶一2例如：铁为主的样品，选用Co或Fe靶,不选用Ni或Cu靶；对应滤波片选择Mn7・X射线与物质的如何相互作用的，产

4、生那些物理现象？X射线与物质的作用是通过X射线光子与物质的电子相互碰撞而实现的。与物质作用后会产生X射线的散射(弹性散射和非弹性散射)，X射线的吸收,光电效应与荧光辐射等现象&X射线强度衰减规律是什么？质量吸收系数的计算？X射线通过整个物质厚度的衰减规律：1/10=exp(-x)式中1/10称为X射线穿透系数，1/10

5、(101)、(亍01)、(133),(110),(112),—(132),(011),(212),为什么？晶面(crystalplane)晶体结构一系列原子所构成的平面。在晶体中如果许多晶面同时平行于一个轴向,前者总称为一个晶带，后者为晶带轴。hu+kv+lw=O与［Ill］晶带垂直，彼此相互平行10.下面是某立方晶系物质的几个晶面.试将它们的面间距从大到小按次序——重新排列：(123),(100),(200),(311〉，(121),(111),(210),(220),C130),(030),(221),(110)o参考ch7-2-XRDP3711・某正交(斜方〉

6、晶体的a=7.417A,b=4.945A,c=2・547A,计算dllO和d200o参考ch7-2-XRDP3712.X射线衍射与可见光反射的差异可见光的反射只是物体表面上的光学现象，而衍射是一定厚度内许多相同间距的晶面共同作用的结果；可见光在任意入射角方向都能产生反射,而X射线只能在有限的布拉格方向发生反射。因此X射线的反射是选择性的反射。13•请问是hkl值大的还是小的面网容易出现衍射？要使某个晶体的衍射数量增加，你选长波的X射线还是短波的？2dsinO=nX,hkl小，则cUi大，，可观测衍射线多，因此〜〜由于sin0X/2用短波

7、的X射线14.布拉格方程2dsinO=Z中的d、0、九分别表示什么？布拉格方程式有何用途？d为某一面网间距(可以把某一面网的n级衍射看成另一假想面(其面网间距dhki=d/n)的一级衍射)，0为Bragg角，又称衍射角；入为入射X射线波长布拉格方程的应用：1)已知波长入的X射线，测定。角，计算晶体的晶面间距d,结构分析;2)已知晶体的晶面间距，测定e角，计算x射线的波长，x射线光谱学。15.衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？前者取决于衍射角，后者由多种因素决定。相对强度I相严F?P(l+cos22e/sin2ecose）e'2MF■结构因