xrd x射線衍射 tem透射電鏡—ed電子衍射 sem掃瞄電子顯微鏡—epma電子探針（eds能譜儀 wps波譜儀） xps x射線光電子能譜分析 aes原子發射光譜或俄歇電子能譜 ir—ft—ir傅利葉變換紅外光譜 raman拉曼光譜 dta差熱分析法 dsc差示掃瞄量熱法 tg熱重分析 stm掃瞄隧道顯微鏡 afm原子力顯微鏡
測微觀形貌：tem、sem、epma、stm、afm化學元素分析：epma、xps、aes（原子和俄歇）
物質結構：遠端結構（xrd、ed）、近程結構（raman、ir）分子結構：raman
官能團：ir表面結構：aes（俄歇）、xps、stm、afm
x射線的產生：高速運動著額電子突然受阻時，隨著電子能量的消失和轉化，就會產生x射線。產生條件：
1.產生並發射自由電子；2.在真空中迫使電子朝一定方向加速運動，以獲得盡可能高的速度；3.
在高速電子流的運動路線上設定一障礙物（陽極靶），使高速運動的電子突然受阻而停止下來。
x射線螢光：入射的x射線光量子的能量足夠大將原子內層電子擊出，外層電子向內層躍遷，輻射出波長嚴格一定的x射線
俄歇電子產生：原子k層電子被擊出，l層電子如l2電子像k層躍遷能量差不是以產生乙個k系x射線光量子的形式釋放，而是被臨近的電子所吸收，使這個電子受激發而成為自由電子，即俄歇電子
14種布拉菲格仔特徵：立方晶系（等軸）a=b=c α=β=γ=90°；正方晶系（四方）a=b≠c90°；斜方晶系（正交）a≠b≠c α=β=γ=90°；菱方晶系（三方）a=b=c90°；六方晶系a=b≠cα=β=90°γ=120°；單斜晶系a≠b≠c α=β=90°≠γ；三斜晶系a≠b≠c α≠β≠γ≠90°
布拉格方程的推導含義：線照射晶體時，只有相鄰面網之間散射的x射線光程差為波長的整數倍時，才能產生干涉加強，形成衍射線，反之不能形成衍射線。
討論1.當一定，d相同的晶面，必然在相同的情況下才能獲得反射。
2.當一定，d減小，就要增大，這說明間距小的晶面，其掠過角必須是較大的，否則它們的反射線無法加強，在考察多晶體衍射時，這點由為重要。
3.在任何可觀測的衍射角下，產生衍射的條件為：，但波長過短導致衍射角過小，使衍射現象難以觀測，常用x射線的波長範圍是0.25~0.05nm。
4.波長一定時，只有的晶面才能發生衍射—衍射的極限條件。
x射線衍射方法：1.勞埃法，採用連續的x射線照射不動的單晶體，用垂直入射的平板底片記錄衍射得到的勞埃斑點，多用於單晶取向測定及晶體對稱性研究。
2.轉晶法：採用單色x射線照射轉動的單晶體，並用一張以旋轉軸為軸的圓筒形底片來記錄，特點是入射線波長不變，靠旋轉單晶體以連續改變個晶體與入射x射線的θ角來滿足布拉格方程。
轉晶法可以確定晶體在旋轉軸方向的點陣週期，確定晶體結構。3.粉末法，採用單色x射線照射多晶試樣，利用多晶試樣中各個微晶不同取向來改變θ角來滿足布拉格方程。
用於測定晶體結構，進行物相定性、定量分析，精確測量警惕的點陣引數以及材料的應力、織構、晶粒大小。
謝樂公式：說明了衍射線寬度與晶塊在反射晶面法線方向上尺度成反比。利用這一公式可測定晶塊大小。β半高寬，l晶面厚度
x射線衍射強度（嚴格定義）單位時間內通過衍射方向垂直單位面積上x射線光量子數目。表示方法：衍射峰高度或衍射峰積分面積。理論計算（p-多重性因數，f-結構因子， -因數）。
消光規律：
當h+k+l為偶數，f=2f；當h+k+l為奇數f=0.
在體心點陣中，只有當h+k+l為偶數時才產生衍射
cscl結構消光：cs（0 0 0）；cl（1/2 2/2 1/2） ，當h+k+l為偶數當h+k+l為奇數
結論：cscl屬於簡單立方，不存在系統消光，也不存在結構消光，但某些衍射峰加強，某些衍射峰減弱
質量符號標記：★為資料高度可靠；i為已指標化和估計強度，但可靠性不如前者；○為可靠性較差；無符號者表示一般；c為衍射資料來自計算
透射電鏡工作原理及構造：原理：由電子槍發射出來的電子束，在真空通道中沿著鏡體光軸穿越聚光鏡，通過聚光鏡將之會聚成一束尖細、明亮而又均勻的光斑，照射在樣品室內的樣品上；透過樣品後的電子束攜帶有樣品內部的結構資訊經過物鏡的會聚調焦和初級放大後的電子影像投射在螢光屏板上。
構造：照相系統、成像系統、顯像和記錄系統、真空系統、供電系統。
電子在電磁透鏡裡的運動軌跡：圓錐螺旋曲線
airy斑半徑： β為孔徑半形，nsinβ為數值孔徑
最小分辨距離提高分辨本領：提高電鏡工作電壓，降低電子波長，增大電磁透鏡孔徑角
聚光鏡光闌：減小照明孔徑，提高電子束的平行性和空間相干性。物鏡光闌:
限制孔徑角來提高影象襯度和解析度。選取光闌：通過調整選區光闌的位置和大小，可以選擇所需要觀察的試樣區域。
衍射操作：通過調整中間鏡的透鏡電流，使中間鏡的物平面與物鏡的背焦面重合，可在螢光屏上得到衍射花樣。成像操作：
若使中間鏡的物平面與物鏡的像平面重合則得到顯微像。透射電鏡解析度的高低主要取決於物鏡。
明場像：用另外的裝置來移動物鏡光闌，使得只有未散射的透射電子束通過它，其他衍射的電子束被光闌擋掉，由此所得到的影象被稱為明場像（bf）。
暗場像：只有衍射電子束通過物鏡光闌，透射電子束被光闌擋掉，稱由此所得到的影象為暗場像（df）。散射電子成像，像有畸變、解析度低
通過調節中間鏡的電流就可以得到不同放大倍數的明場像和暗場像。
中心暗場像：使入射電子束偏轉2θ，使得衍射束平行於物鏡光軸通過物鏡光闌。這種方法稱為中心暗場成像。射電子束對試樣傾斜照明，得到的暗場像。像不畸變、解析度高
襯度：顯微影象中不同區域的明暗差別。襯度**於式樣的不同區域對電子的散射能力。
襯度成像原理：強度均勻的入射電子束在經過試樣散射後變成強度不均勻的電子束，這些強度不均勻的電子束投射到螢光屏上或照相底片上，轉換為影象襯度。tem襯度**：
質厚襯度、衍射襯度和相位襯度。非晶體的襯度**：質厚襯度
電子衍射花樣：多晶體是一系列不同半徑的同心圓環，單晶是排列得十分整齊的許多規律點，非晶體是只有乙個漫散的中心斑點。
電子束與樣品產生哪些訊號：背散射電子（bse）、二次電子（se）、吸收電子（ae）、透射電子（te）、特徵x射線、俄歇電子
二次電子、背散射電子成像特點：背散射電子：被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子，分為彈性和非彈性兩種。
產額隨試樣的原子序數增加而上公升，與入射電子的能量關係不大，應用：形貌特診分析、顯示原子序數襯度、定性成分分析、試樣深度範圍的性質。二次電子：
被入射電子轟擊出來的核外電子。特點：對式樣表面狀態非常敏感，能有效顯示式樣表面的微觀形貌。
產額：隨原子序數的變化不明顯，主要取決於表面形貌。
電子探針儀模式：定點分析、線分析、面分析。
固體樣品的光電子能量公式：
xps（x射線光電子譜儀）：主要用於分析表面化學元素的組成，化學態及分布，特別是原子的價態，表面原子的電子密度，能級結構。工作原理：
光電效應。特點：可以獲得豐富的化學資訊，它對樣品的損傷最輕微，定量也是最好的，缺點是x射線不易聚焦，照射面積大，不適於微區分析。
光譜分析法原理：是基於物質與電磁輻射作用時，測量由物質內部發生量子化的能級之間的躍遷而產生的發射、吸收或散射特徵光譜波長和強度，進行材料分析的方法。
原子發射光譜法儀器分為：雷射光源和光譜儀
原子發射光譜定量分析：校正曲線法和標準加入法
紅外光譜、拉曼光譜的產生、聯絡和區別：當用紅外光照射物質時，該物質結構中的質點會吸收一部分紅外光的能量。引起質點振動能量的躍遷，從而使紅外光透過物質時發生了吸收而產生紅外吸收光譜。
用單色光照射透明樣品，大部分光透過而小部分光會被樣品在各個方向上散射。當光子與分子發生非彈性碰撞時，產生拉曼散射.聯絡：
同屬分子振-轉動光譜；
對於乙個給定的化學鍵，其紅外吸收頻率與拉曼位移相等，均代表第一振動能級的能量。因此，對某一給定的化合物，某些峰的紅外吸收波數與拉曼位移完全相同，兩者都反映分子的結構資訊。區別：
紅外:分子對紅外光的吸收，強度由分子偶極矩決定；拉曼:分子對雷射的散射，強度由分子極化率決定。
兩者的產生機理不同:紅外吸收是由於振動引起分子偶極矩或電荷分布變化產生的。拉曼散射是由於鍵上電子雲分布產生瞬間變形引起暫時極化，產生誘導偶極，當返回基態時發生的散射。
散射的同時電子雲也恢復原態。紅外:適用於研究不同原子的極性鍵振動；拉曼:
適用於研究同原子的非極性鍵振動。
四種熱分析方法：差熱分析（dta）、差示掃瞄量熱分析（dsc）、熱重分析（tg）、熱機械分析（tma）
stm（掃瞄隧道顯微鏡）：工作原理：利用針尖-樣品間奈米間隙的量子隧道效應引起隧道電流與間隙大小呈指數的關係，獲得原子級樣品表面形貌特徵影象；工作模式：
恆電流模式，在偏壓不變的情況下，始終保持隧道電流的恆定；恆高度模式。在掃瞄過程中保持針尖的高度不變，通過記錄隧道電流的變化來得到樣品的表面形貌資訊。
afm（原子力顯微鏡）：工作原理：針尖與樣品間的范德華力使懸臂產生微小偏轉，反饋系統根據檢測的結果不斷調整針尖z軸方向的位置，保持針尖與樣品間的作用力恆定，測量高度z隨（x\y）的位置變化就可以得到樣品表面形貌影象。
成像模式：接觸成像模式、非接觸成像模式、輕敲成像模式。
內標法：內標法是通過測量譜線相對強度來進行定量分析的方法。具體做法:
在分析元素的譜線中選一根譜線，稱為分析線；再在基體元素（或加入定量的其它元素）的譜線中選一根譜線，作為內標線。這兩條線組成分析線對。然後根據分析線對的相對強度與被分析元素含量的關係式進行定量分析。
lgr=blgc+lga，內標法光譜定量分析的基本關係式。加入內標元素符合下列幾個條件;①內標元素與被測元素在光源作用下應有相近的蒸發性質;②內標元素若是外加的，必須是試樣中不含或含量極少可以忽略的;③分析線對選擇需匹配；兩條原子線或兩條離子線。
標準曲線法：根據待測元素的估計含量範圍，用純試劑配製三至五種不同濃度的標準溶液，分別在原子吸收分光光度計上測定它們的吸光度a，繪製濃度一吸光度標準曲線。再以同樣的操作程式測出樣品中待測元素的吸光度ax，然後在曲線上通過內插ax值，求出待測元素的濃度。
什麼是電磁透鏡？電子在電磁透鏡中如何運動？與光在光學系統中的運動有何不同？
答：電磁透鏡具有與玻璃透鏡相似的光學特徵，如焦距、發散角、球差、色差等。實際上電磁透鏡相當於一組複雜的凸透鏡組合。
電子在電磁透鏡中的運動軌跡是圓錐螺旋曲線。光則是做直線運動。
現代材料分析方法複習
一 填空及選擇 1 是x射線衍射分析等方法的技術基礎 非相干散射在一般情況下則給衍射分析帶來不利影響.2 掃瞄電鏡二次電子像的襯度包括磁襯度 成分襯度 和形貌襯度。3 x射線檢索手冊按檢索方法可分為兩類，一類為字母索引，另一類為 索引。4 x射線衍射波具有兩個基本特徵 衍射方向和衍射 二者與晶體內原...
材料現代分析測試方法實驗
材料現代分析測試方法實驗 課程教學大綱 課程編號 11319075 英文名稱 experiments of analysis and test for materials 課程學時 16 適用專業 材料物理 一 本實驗課程的教學目的和要求 材料現代分析測試分析方法實驗是乙個重要的教學環節，通過學習可...
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...