无机材料测试技术课后练习题

思考与练习题1．X射线产生的基本条件是什么？X射线的性质有哪些？2．连续X射线谱及特征Ｘ射线谱的产生机理是什么？3．以表1.1中的元素为例，说明X射线K系波长随靶材原子序数的变化规律，并加以解释。4．X射线强度、X射线相对强度、X射线绝对强度的定义。5．为什么X射线管的窗口要用Be做，而防护X光时要用Pb板？6．解释X射线的光电效应、俄歇效应与吸收限；吸收限的应用有哪些？7．说明为什么对于同一材料其λk＜λkβ＜λkα。8．

一元素的特征射线能否激发出同元素同系的荧光辐射，例如能否用CuKα激发出CuKα荧光辐射，或能否用CuKβ激发出CuKα荧光辐射？为什么？9．试计算当管电压为50kV时，X射线管中电子在撞击靶面时的速度与动能、以及对所发射的连续谱的短波限和辐射光子的最大能量是多少？10．计算0.071nm（MoKα）和0.154nm（CuKα）的X射线的振动频率和能量。11．欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？12．为使CuKα的强度衰减1/2，需要多厚的Ni滤波片？13．试计算将Cu辐射中的Ikα/Ikβ从7.5提高到600的Ni滤片厚度（Ni对CuKβ的质量吸收系数μm＝350cm２／g）。14．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／cm315．X射线实验室中用于防护的铅屏，其厚度通常至少为1mm。试计算这种铅屏对于CuKα、MoKα和60KV工作条件下从管中发射的最短波长辐射的透射因数（I／Io）各为多少？用倒易点阵概念推导立方晶系面间距公式。17．利用倒易点阵概念计算立方晶系（110）和（111）面之间的夹角。18．布拉格方程式中各符号的物理意义是什么？该公式有哪些应用？19．为什么说劳厄方程和布拉格方程实质上是一样的？20．一束X射线照射在一个晶面上，除“镜面反射”方向上可获得反射线外，在其他方向上有无反射线？为什么？与可见光的镜面反射有何异同？为什么？21．α-Fe属立方晶系，点阵参数a=0.2866nm。如用CrKαX射线（λ=0.2291nm）照射，试求（110）、（200）及（211）可发生衍射的掠射角。22．衍射线的绝对强度、相对强度、累积强度（积分强度）的物理概念是什么？23．影响多晶体衍射强度各因子的物理意义是什么？结构因子与哪些因素有关系？24．某立方系晶体，其{100}的多重性因数是多少？如该晶体转变成四方晶系，这个晶面族的多重性因数会发生什么变化？为什么？25．金刚石晶体属面心立方点阵，每个晶胞含8个原子，坐标为：（0，0，0）、（1/2，1/2，0）、（1/2，0，1/2）、（0，1/2，1/2）、（1/4，1/4，1/4）、（3/4，3/4，1/4）、（3/4，1/4，3/4）、（1/4，3/4，3/4）原子散射因子fa，求其系统消光规律（F2简化表达式），并据此说明结构消光的概念。26．有一四方晶系晶体，其每个单位晶胞中含有位于：[0，1/2，1/4]、[1/2，0，1/4]、[1/2，0，3/4]、[0，1/2，3/4]上的四个同类原子，试导出其F２的简化表达式；该晶体属哪种布拉维点阵？计算出（１００）、（００２）、（１１１）、（００１）反射的F２值。27．NaCl晶胞中原子的位置如下：Na＋离子0、0、０，0、1/2、1/2，1/2、0、1/2，1/2、1/2、0；Cl－离子1/2、0、0，0、1/2、0，0、0、1/2，1/2、1/2、1/2；Na＋和Cl－离子的散射振幅分别为fNa+、fCl-，讨论系统消光规律。28．CuKα射线（λkα=0.154nm）照射Cu样品，已知Cu的点阵常数a=0.361nm，试用布拉格方程求其（200）反射的θ角。29．叙述粉晶德拜照相法基本原理、试样制备及记录方式的内容。30．叙述获取衍射花样的三种基本方法？它们的应用有何不同？31．说明用衍射仪进行多晶试样的衍射分析的原理和过程。32．叙述各种辐射探测器的基本原理。33．衍射仪扫描方式、衍射曲线上2θ位置及Ｉ的测量方法。34．简要比较衍射仪法与德拜照相法的特点。35．晶胞参数的精确测定及具体方法有哪些？36．物相分析的一般步骤及定性鉴定中应注意的问题是什么？37．从一张简单立方点阵物质的德拜照片上，已求出四根高角度线条的θ角（系由CuKα线所产生）对应的衍射指数，试用“a-cos2θ”的图解外推法求出四位有效数字的点阵参数：HKL532620443541θ（°）72.6877.9381.1187.4438．根据上题所给数据用柯亨法计算四位有效数字的点阵参数．39．某陶瓷坯料经衍射定性分析为高岭石、石英和长石原料组成，称取2.588g样品做衍射实验，其中它们的最强线各为1864、923、620CPS），已知参比强度各为3.4、2.7、4.240．试比较光学显微镜成像和透射电子显微镜成像的异同。41．电子的波长计算及电子光学折射定律的表述。42．试计算真空中电子束在200KV加速电压时，电子的质量、速度和波长。43．何谓静电透镜和磁透镜？44．叙述电磁透镜的特点、像差，产生像差的原因。45．影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？46．试计算加速电压为100KV时的电子束波长，当球差系数Cs＝0.88mm、孔径半角α＝10-2弧度时的分辨率。47．电磁透镜的景深和焦深主要受哪些因素影响？说明电磁透镜景深大、焦深长的原因。48．何谓景深与焦深？当△r0＝10Ǻ、α＝10-2弧度、M＝3000×时，请计算Df与DL值。49．何谓衬度？透射电镜有几种衬度像？其原理是什么？50．分别叙述各种不同样品（复型样品、粉末样品、萃取复型样品、经投影的二级复型样品、薄膜样品）散射衬度像的形成原理。51．透射电镜样品制备方法有哪些？简单叙述它们的制备过程。52．透射电镜如何得到衍射花样？53．叙述单晶、多晶和非晶体衍射花样的特征。54．有一立方多晶样品拍摄的衍射花样中，各环的半径分别为8.42、11.88、14.52、16.84mm，试标定其K值。（a＝2.02Ǻ）55．某合金析出相（立方单晶）电子衍射花样如图，OA＝14.0mm，OB＝OC＝23.5mm，φ＝73°，K＝30.2mmǺ，试确定各斑点的指数。56．叙述扫描电镜工作原理，它的工作方式主要有哪几种？57．二次电子、背散射电子的定义并写出它们成像的特点。58．扫描电镜的工作性能是哪些？给出它们的表述式并加以说明。59．扫描电镜如何制备样品？60．OM、TEM和SEM的主要性能和比较。61．电子探针与扫描电镜有何异同？电子探针如何与扫描电镜和透射电镜配合进行显微结构与微区化学成分的同位分析？62．电子探针X射线显微分析基本原理是什么？63．试比较波谱仪和能谱仪在进行微区化学成分分析时的优缺点。64．扫描隧道显微镜与原子力显微镜主要功能是什么？它们的分辨率有何特点？适用分析哪些样品？65．低能电子衍射和TEM中的电子衍射有何异同？低能电子衍射适用于分析什么样品？66．分析比较电子探针、离子探针和俄歇谱仪的分辨率、分析样品表层深度和分析精度。说明它们各自适用于分析哪些样品。67．俄歇谱仪在信号检测与处理上采用了什么方法才使得俄歇电子谱峰清楚地显示出来？68．举例说明俄歇谱仪适用于分析什么样品。69．分析场离子显微镜与原子探针的原理与特点，举例说明其用途。70．X射线光电子能谱仪的主要功能是什么？它能检测样品的哪些信息？举例说明其用途。71．离子探针仪是根据什么原理鉴别被测元素种类的？72．热分析定义及热分析技术的种类包括哪些？73．差热分析仪的基本原则是什么？差热曲线与温度曲线如何测绘？74．利用DTA曲线如何进行定性分析？75．利用DTA曲线如何进行定量分析？76．影响DTA曲线形态的因素是哪些？77．以普通陶瓷原料（由高岭、石英、长石组成）为例，分析其可能出现哪些热效应。78．粘土类矿物在加热过程中主要热效应的实质是什么？79．粘土矿物常见的热效应有哪几种？80．绘出高岭石与多水高岭石的DTA曲线，并讨论峰的热效应实质，对这两种矿物进行DTA分析时应注意什么问题？81．TG原理及在陶瓷工业中的主要具体应用。82．TG曲线及主要影响因素。83．由碳酸氢钠的热重分析可知，它在100－225℃之间分解放出水和二氧化碳，所失质量占样品质量的36.6%，而其中ω(CO284．热膨胀分析原理及热膨胀分析曲线。85．试叙述影响膨胀系数的因素？86．举例说明热膨胀分析在陶瓷领域的应用。87．何谓差示扫描量热法和微量差热分析？88．差示扫描量热法与差热分析方法相比有何优点？89．如何利用综合热分析制定烧成制度？90．热分析的主要联用和结合技术有哪些？91．如何利用热释光法鉴定古陶瓷年代？92．热分析特点及在无机材料领域中的主要应用。93