第一章 x 射線物理學基礎
3.討論下列各組概念的關係
答案之一
(1）同一物質的吸收譜和發射譜；
答：λk吸收〈λkβ發射〈λkα發射
(2）x射線管靶材的發射譜與其配用的濾波片的吸收譜。
答：λkβ發射（靶）〈λk吸收(濾波片)〈λkα發射（靶）。任何材料對x射線的吸收都有乙個kα線和kβ線。
如 ni 的吸收限為0.14869 nm。也就是說它對0.
14869nm波長及稍短波長的x射線有強烈的吸收。而對比0.14869稍長的x射線吸收很小。
cu靶x射線:kα=0.15418nm kβ=0.
13922nm。
(3）x射線管靶材的發射譜與被照射試樣的吸收譜。
答：z靶≤z樣品+1 或 z靶》z樣品
x射線管靶材的發射譜稍大於被照射試樣的吸收譜，或x射線管靶材的發射譜大大小於被照射試樣的吸收譜。在進行衍射分析時，總希望試樣對x射線應盡可能少被吸收，獲得高的衍射強度和低的背底。
答案之二
1）同一物質的吸收譜和發射譜；
答：當構成物質的分子或原子受到激發而發光，產生的光譜稱為發射光譜，發射光譜的譜線與組成物質的元素及其外圍電子的結構有關。吸收光譜是指光通過物質被吸收後的光譜，吸收光譜則決定於物質的化學結構，與分子中的雙鍵有關。
2）x射線管靶材的發射譜與其配用的濾波片的吸收譜。
答：可以選擇λk剛好位於輻射源的kα和kβ之間的金屬薄片作為濾光片，放在x射線源和試樣之間。這時濾光片對kβ射線強烈吸收，而對kα吸收卻少。
6、欲用mo 靶x 射線管激發cu 的螢光x 射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激發出的螢光輻射的波長是多少？
答：evk=hc/λ
vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv)
λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)
其中 h為普郎克常數，其值等於6.626×10-34
e為電子電荷，等於1.602×10-19c
故需加的最低管電壓應≥17.46(kv)，所發射的螢光輻射波長是0.071奈米。
7、名詞解釋：相干散射、非相干散射、螢光輻射、吸收限、俄歇效應
答：⑴當χ射線通過物質時，物質原子的電子在電磁場的作用下將產生受迫振動，受迫振動產生交變電磁場，其頻率與入射線的頻率相同，這種由於散射線與入射線的波長和頻率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干條件，故稱為相干散射。
⑵當χ射線經束縛力不大的電子或自由電子散射後，可以得到波長比入射χ射線長的χ射線，且波長隨散射方向不同而改變，這種散射現象稱為非相干散射。
⑶乙個具有足夠能量的χ射線光子從原子內部打出乙個k 電子，當外層電子來填充k 空位時，將向外輻射k 系χ射線，這種由χ射線光子激發原子所發生的輻射過程，稱螢光輻射。或二次螢光。
⑷指χ射線通過物質時光子的能量大於或等於使物質原子激發的能量，如入射光子的能量必須等於或大於將k 電子從無窮遠移至k 層時所作的功w，稱此時的光子波長λ稱為k 系的吸收限。
⑸原子鐘乙個k層電子被光量子擊出後，l層中乙個電子躍入k層填補空位，此時多餘的能量使l層中另乙個電子獲得能量越出吸收體，這樣乙個k層空位被兩個l層空位代替的過程稱為俄歇效應。
第二章 x 射線衍射方向
2、下面是某立方晶第物質的幾個晶面，試將它們的面間距從大到小按次序重新排列：（123），（100），（200），（311），（121）， （111），（210），（220），（130），（030），（221），（110）。
答：立方晶系中三個邊長度相等設為a，則晶面間距為d=a/ 則它們的面間距從大小到按次序是：（100）、（110）、（111）、（200）、（210）、（121）、（220）、（221）、（030）、（130）、（311）、（123）。
3. 4、α-fe 屬立方晶體，點陣引數a=0.2866。如用crkαx 射線（λ=0.2291mm）照射，試求（110）、（200）及（211）可發生衍射的掠射角。
答：立方晶系的晶面間距： = a / ，布拉格方程：
2dsinθ =λ，故掠射角θ =arcsin（λ /2 ）,由以上公式得： 2d(110)sinθ 1=λ，得θ 1=34.4°，同理θ 2=53.
1°，θ 3=78.2°。
第三章 x 射線衍射強度
3、洛倫茲因數是表示什麼對衍射強度的影響？其表示式是綜合了哪幾個方面考慮而得出的？
答：洛倫茲因數是表示幾何條件對衍射強度的影響。洛倫茲因數綜合了衍射積分強度，參加衍射的晶粒分數與單位弧長上的積分強度。
4、多重性因數的物理意義是什麼？某立方第晶體，其的多重性因數是多少？如該晶體轉變為四方系，這個晶體的多重性因數會發生什麼變化？為什麼？
答：（1）表示某晶面的等同晶面的數目。多重性因數越大，該晶面參加衍射的機率越大，相應衍射強度將增加。
（2）其的多重性因子是6；（3）如該晶體轉變為四方晶系多重性因子是4；（4）這個晶面族的多重性因子會隨對稱性不同而改變。
5．總結簡單點陣、體心點陣和麵心點陣衍射線的系統消光規律。?
答：簡單點陣不存在系統消光，
體心點陣衍射線的系統消光規律是(h+k+l)偶數時出現反射，(h+k+l)奇數時消光。?
麵心點陣衍射線的系統消光規律是h,k,l全奇或全偶出現反射，h,k,l有奇有偶時消光。
6、多晶體衍射的積分強度表示什麼？今有一張用cukα攝得的鎢（體心立方）的德拜相，試計算出頭4 根線的相對積分強度（不計算a（θ）和e-2m,以最強線的強度為100）。頭4 根線的θ值如下：
第四章第五章
1.物相定性分析的原理是什麼？對食鹽進行化學分析與物相定性分析，所得資訊有何不同？
答：物相定性分析的原理：x射線在某種晶體上的衍射必然反映出帶有晶體特徵的特定的衍射花樣（衍射位置θ、衍射強度i），而沒有兩種結晶物質會給出完全相同的衍射花樣，所以我們才能根據衍射花樣與晶體結構一一對應的關係，來確定某一物相。
對食鹽進行化學分析，只可得出組成物質的元素種類（na,cl等）及其含量，卻不能說明其存在狀態，亦即不能說明其是何種晶體結構，同種元素雖然成分不發生變化，但可以不同晶體狀態存在，對化合物更是如此。定性分析的任務就是鑑別待測樣由哪些物相所組成。
2.物相定量分析的原理是什麼？試述用k值法進行物相定量分析的過程。
答：根據x射線衍射強度公式，某一物相的相對含量的增加，其衍射線的強度亦隨之增加，所以通過衍射線強度的數值可以確定對應物相的相對含量。由於各個物相對x射線的吸收影響不同，x射線衍射強度與該物相的相對含量之間不成線性比例關係，必須加以修正。
這是內標法的一種，是事先在待測樣品中加入純元素，然後測出定標曲線的斜率即k值。當要進行這類待測材料衍射分析時，已知k值和標準物相質量分數ωs，只要測出a相強度ia與標準物相的強度is的比值ia/is就可以求出a相的質量分數ωa。
第六章*
第七章*
第八章電子光學基礎
5、電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡的景深大、焦長長，是什麼因素影響的結果？假設電磁透鏡沒有像差，也沒有衍射 airy 斑，即解析度極高，此時它的景深和焦長如何？
答：景深受分辨本領和孔徑半形α的影響焦長受分辨本領、放大倍數和孔徑半形的影響電磁透鏡景深大、焦長長，是孔徑半形α影響的結果解析度極高，景深和焦長將減小（趨於 0）
第九章透射電子顯微鏡
（解答之一）4、分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡（像平面與物平面）之間的相對位置關係，並畫出光路圖。
答：如果把中間鏡的物平面和物鏡的像平面重合，則在螢光屏上得到一幅放大像，這就是電子顯微鏡中的成像操作，如圖（a）所示。如果把中間鏡的物平面和物鏡的後焦面重合，則在螢光屏上得到一幅電子衍射花樣，這就是電子顯微鏡中的電子衍射操作，如圖（b）所示。
（解答之二）4.分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡（像平面與物平面）之間的相對位置關係，並畫出光路圖。
答：成像操作時中間鏡是以物鏡的像作為物成像，然後由投影鏡進一步放大投到螢光屏上，即中間鏡的物平面與物鏡的像平面重合；衍射操作是以物鏡的背焦點作為物成像，然後由投影鏡進一步放大投到螢光屏上，即中間鏡的物平面與物鏡的背焦面重合。
第十章電子衍射
1.電子衍射與x射線衍射
電子衍射與x射線衍射相似，都是以滿足（或基本滿足） 布拉格方程作為產生衍射的必要條件。但由於電子波與x射線本身的一些特性，使得二者的衍射有許多不同之處： 1）電子波的波長極短，衍射角很小； 2）電子衍射中，晶體倒易陣點會發生擴充套件，增加了與愛瓦爾德球相交的機會，因而略為偏離布拉格條件的電子束也能發生衍射； 3）由於電子波長短，反射球半徑很大，θ角很小的範圍內反射球的球面可近似看成平面，從而可以認為電子衍射產生的衍射斑點大致分布在乙個二維倒易截面內。
這為晶體分析帶來很大方便； 4）原子對電子的散射能力遠高於它對x射線的散射能力，因而電子衍射束的強度較大，拍攝衍射花樣的**時間僅需幾秒鐘。
2. 倒易點陣與正點陣之間關係如何？倒易點陣與晶體的電子衍射斑點之間有何對應關係？
第一問：1、倒易向量垂直於正點陣中相應的晶面，或平行於它的法向。2、倒易點陣中的一點代表的正點陣中的一組晶面。
3、倒易向量的長度等於正點陣中相應品面間距的倒數。第二問：1、衍射斑點所對應的倒易向量均基本滿足布拉格條件 2、衍射斑點是倒易點陣的與入射向量垂直的零層倒易面的一部風。
3、標準電子衍射花樣是標準零層倒易截面的比例影象，關係為：r=kg 4、衍射斑點所對應的各倒易點的結構因子均不為零 5、偏離向量小於 **ax倒易點才能出現在衍射花樣中。
4. 畫出fcc和bcc晶體的倒易點陣，並標出基本向量a*, b*, c*。
答：倒易點陣與正點陣互為倒易。
（課本124頁圖10-2）
5.何為晶帶定理和零層倒易截面? 說明同一晶帶中各晶面及其倒易向量與晶帶軸之間的關係。
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