第一章x射線物理學基礎
第一節x射線的性質
x射線是一種波長很短的電磁波，波長範圍為0.01~10nm，用於衍射分析的x射線波長為0.05~0.25nm。
x射線一種橫波，由交替變化的電場和磁場組成，具有波粒二相性。
第二節連續x射線譜
連續譜強度分布曲線下的面積即為連續 x 射線譜的總強度，其取決於x射線管u、i、z 三個因素
i連 = k1izu2 (1-4)
式中，k1 是常數。 x射線管僅產生連續譜時的效率
η = i連 / iu = k1zu
可見， x 射線管的管電壓越高、陽極靶原子序數越大，x 射線管的效率越高。因 k1 約(1.1~1.
4) 10-9，即使採用鎢陽極 (z = 74)、管電壓100kv， η=1%，效率很低。電子擊靶時大部分能量消耗使靶發熱
習題1.1 計算當管電壓為50 kv時，電子在與靶碰撞時的速度與動能以及所發射的連續譜的短波限和光子的最大動能。（電子靜止質量9.
1x10-31 kg，電子電量 1.602x10-19 c）
習題1.2 x射線實驗室用防護鉛屏厚度通常至少為1 mm，試計算這種鉛屏對cr kα、mo kα輻射的透射係數各為多少？（已知ρpb=11.
34 g/cm3，注：各元素的質量吸收係數見附錄b，書本p324~325頁）
習題1.3 厚度為1mm的鋁片能把某單色ⅹ射線束的強度降低為原來的23.9％，試求這種ⅹ射線的波長。
試計算含wc＝0.8％，wcr＝4％，ww＝18％的高速鋼對mo kα輻射的質量吸收係數。
解題思路：複雜物質的質量吸收係數
習題1.4 什麼厚度的鎳濾波片可將cu kα輻射的強度降低至入射時的70％？如果入射x射線束中kα和kβ強度之比是5:1，濾波後的強度比是多少？
已知μmα＝49.03 cm2／g，μmβ＝290 cm2／g。
習題1.5 為使cu kα線的強度衰減1／2，需要多厚的ni濾波片？cu kα1和
cu kα2的強度比在入射時為2:1，利用算得的ni濾波片之後其比值會有什麼變化？（ni的密度為8.90 g／cm3）
習題1.6 當x射線發生裝置是cu靶，濾波片應選( )，為什麼？
a. cu b. fe c. ni d. mo。
第二章習題2.1 有一晶體的晶面間距是0.2nm，用波長λ=0.
2nm的x光照射該晶面，掠射角是多少度時能發生一級衍射？如用相同的x光照射晶面間距為0.3nm的晶面，或改變x光的波長，情況怎麼變化？
習題2.2有一立方晶體的晶格常數是0.286nm，用鐵靶kα（λkα=0.194nm）照射該晶體能產生那些晶面族的衍射？
習題2.3 有一倒易向量為與它對應的正空間晶面是什麼？
習題2.4 麵心立方ni的a=0.35238nm，請畫出其倒易空間晶胞，並算出(111)*的晶面間距.
習題2.5 立方晶體a=0.36nm，波長為0.194nm，入射方向垂直(100)，作圖說明(a,b)*平面上的陣點能否反射？要使(220)反射，應如何改變實驗條件？
1.以a為圓心，1/λ為半徑所做的球稱為反射球，這是因為只有在這個球面上的倒易點所對應的晶面才能產生衍射。有時也稱此球為干涉球，或ewald球。
2.圍繞o點轉動倒易晶格，使每個倒易點形成的球稱為倒易球。
3.如圖2-10，入射向量的端點指向倒易原點o*，以入射方向上的c點作為球心，半徑為1/λ作球，球面過o*，此即為愛瓦爾德(或反射球)若某倒易點hkl落在反射球面上，該晶面將發生衍射，衍射線的方向由反射球心指向該倒易點.
第三章習題3.1 有一體心立方晶體的晶格常數是0.286nm，用鐵靶kα（λkα=0.194nm）照射該晶體能產生多少條衍射線？
習題3.2 cukα輻射（λ=0.154 nm）照射ag（fcc）樣品，測得第一衍射峰位置2θ=38°，試求ag的點陣常數。
習題3.3用cu kα x射線(波長λ=0.1541nm )攝得的ni3al德拜相上共有八條線對, 其θ角為：
21.89°，25.55°，37.
59°，45.66°，48.37°，59.
46°，69.64°，74.05°，已知ni3al為立方晶系，試標定各衍射線指數，並求點陣常數。
習題3.4已知金剛石結構，每個晶胞中有8個同類原子，其座標分別為000、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，計算其結構振幅，並說明消光規律。
第四章習題4.1 x射線衍射儀主要包括那些元件？
x 射線衍射儀主要由 x射線發生器、測角儀、輻射探測器、記錄單元和自動控制單元等組成，其中測角儀是儀器的核心部件。(角儀保持試樣—計數管聯動，即樣品轉過θ，計數管恆轉過2θ)
第五章物相分析
習題5.1 一塊淬火+低溫回火的碳鋼，經金相檢驗證明其中不含碳化物，在衍射儀上用fe kα照射，分析出γ相含1%碳，α相含碳極低，又測得γ220線條的累積強度為5.40，α211線條的累積強度為51.
2，如果測試時室溫為31℃，問鋼中所含奧氏體的體積百分數為多少？
第九章物相分析
習題9.1 求靜止電子經 200kv 電壓加速後的德波波長。
習題9.2 從下圖中測量出金單晶(200) 晶面的第1級衍射斑的衍射半徑為r = 14.9mm, λ= 0.
0037nm，金的晶格常數為0.408nm，實際相機強度為0.8m，請計算相機長度及誤差。
習題9.3 已知au為fcc結構，a0=0.407nm, lλ =22.8 mm , 請標定最裡面3個衍射環的指數。
解：測得 2r1=19.36 r1=9.68
2r2=22.41 r2=11.205
2r3=31.52 r3=15.76
習題9.4已知lλ＝17.00mm , 測得環半徑為8.
42mm, 11.88mm, 14.52mm, 16.
84mm, 18.88mm, 確定此多晶物體的物相。
習題9.5 衍射斑點標定及晶面取向
1）測量距離中心斑點最近的三個衍射斑點到中心斑點的距離
2）測量所選衍射斑點之間的夾角
3）將測得的距離換算成面間距（rd=lλ）
4）將求得的d值與具體物質的面間距表中的d值相對照（如pdf卡片），得出每個斑點的 指數
5)決定離中心斑點最近衍射斑點的指數。若r1最短，則相應斑點的指數可以取等價晶面中的任意乙個(h1k1l1 )；
6)決定第二個斑點的指數。第二個斑點的指數不能任選，因為它和第乙個斑點間的夾角必須符合夾角公式。對立方晶系來說，兩者的夾角
7）決定了兩個斑點，其它斑點可以根據向量運算法則求得；
8)根據晶帶定理，求晶帶軸的指數，即零層倒易截面法線的方向
習題9.5.1已知純鎳(fcc)的衍射花樣(a=0.3523nm), 相機常數lλ為1.12mm·nm。確定該衍射花樣的晶帶軸。
解：（1）各衍射斑點離中心斑點的距離為：r1=13.9mm, r2=5.5mm, r3=14.25mm。
（2）夾角r1=82o，r2=76o，
習題9.5.2 18cr2ni4w經880℃淬火後在透射電鏡下攝得的選區電子衍射花樣分別如圖所示，lλ=2.008mm·nm。試進行指數標定（寫出步驟以及計算過程）。
材料分析方法課後習題答案
第十四章 1 波譜儀和能譜儀各有什麼優缺點?優點 1 能譜儀探測x射線的效率高。2 在同一時間對分析點內所有元素x射線光子的能量進行測定和計數，在幾分鐘內可得到定性分析結果，而波譜儀只能逐個測量每種元素特徵波長。3 結構簡單，穩定性和重現性都很好 4 不必聚焦，對樣品表面無特殊要求，適於粗糙表面分析...
材料分析測試方法習題答案
第一部分 1.x射線學有幾個分支？每個分支的研究物件是什麼？2.分析下列螢光輻射產生的可能性，為什麼？1 用cuk x射線激發cuk 螢光輻射 2 用cuk x射線激發cuk 螢光輻射 3 用cuk x射線激發cul 螢光輻射。3.什麼叫 相干散射 非相干散射 螢光輻射 吸收限 俄歇效應 發射譜 吸...
材料現代分析測試方法習題答案
現代材料檢測技術試題及答案 第一章1.x射線學有幾個分支？每個分支的研究物件是什麼？2.分析下列螢光輻射產生的可能性，為什麼？1 用cuk x射線激發cuk 螢光輻射 2 用cuk x射線激發cuk 螢光輻射 3 用cuk x射線激發cul 螢光輻射。3.什麼叫 相干散射 非相干散射 螢光輻射 吸收...