材料分析與測試技術答案24題

2021-03-04 09:36:39 字數 4640 閱讀 7280

1.晶體如何分類?各晶系晶胞引數的特點? 按晶胞的大小與形狀可分為:

2.四種基本型別的空間點陣的特點? 按質點再晶體種的分布:

3.晶體點群,空間群,空間格仔型別,內部對稱要素概念與基本表示方法

(1)空間群:晶體內部對稱要素的組合,空間格仔型別+內部對稱要素。表示方法:

聖夫利斯符號和國際符號。(2)空間格仔型別:晶體在三維空間週期性排列,表示其規律性重複的集合圖案成為空間格仔。

四要素:結點,行列,面網,平行六面體。表示方法:

原始,體心,底心,麵心。14種布拉菲格仔。(3)內部對稱要素:

對稱軸,對稱面,對稱中心。表示方法:對稱型國際符號。

3.倒易點陣的兩條基本性質?正點陣與倒易點陣的區別與聯絡。

a.倒易點陣向量和相應的正點陣中同指數晶面相互垂直,長度等於該平面族的面間距倒數。b.倒易點陣向量於正點陣向量的標積必為整數。

(1)正點陣l和倒易點陣l*是互為倒易的。(2)倒易向量rhkl垂直於正格仔的一組面網(hkl),rhkl垂直於(hkl)(3)倒易空間的乙個結點代表正空間的一組面,倒矢的長度等於平面族的面間距的倒數r*hkl=1/dhkl ruvw=1/d*hkl(4)倒易點陣向量與正點陣向量的標積必為整數。

4.何謂k射線?何謂k射線?這兩種射線中哪種射線強度大?哪種射線波長短?x射線衍射用的是哪種射線?為什麼k射線中包含k1 和k2?

——是l層電子跳入k層空位時發出的x射線;——是m層電子跳入k層空位時發出的x射線。

由於是l層電子比m層的跳入k層空位的機率大,因此射線比射線強度大;根據可知射線比射線波長長;x射線用的是射線。

實際上射線是由和組成的,它們分別是電子從能級跳入k層空位時產生的,由於的能量差很小,所以和線的波長很相近,都以代替.

8. x射線系統消光規律?晶面間距d、衍射指標(hkl)與晶胞引數的關係式?

簡單格仔f=fe2πi0無消光

14.x射線衍射物相定性鑑定需要哪些資料?粉晶x射線衍射卡片(jcpds)檢索手冊的基本型別?編排方式?

資料:各衍射線的衍射角、把它換算成晶面間距d,再測出各衍射線的相對強度。

編排方式:哈那瓦特索引——按強度遞減;芬克索引——按d值遞減;字母索引——按礦物的英文名稱字母順序。

15.進行混合相的x射線衍射定興分析時,應特別注意優先考慮的問題?

1)d值比相對強度重要;2)低角度的d值比高角度的重要;3)強線比弱線重要;4)特徵線很重要;5)只能判斷存在某物質而不能判斷不存在物質,當某相含量很少時,峰不出現。

18.透射電子顯微影象包括哪幾種型別?產生機制?

影象包括:質厚襯度像、衍射襯度像和相位襯度像。產生機制:

a.質厚襯度像:是由於非晶試樣中各部分厚度和密度差別導致對入射電子的散射程度不同而產生的襯度。

b.衍射襯度像:是基於晶體薄膜內各部分滿足衍射條件的程度不同而形成的襯度。

c.相位襯度像:是通過引入附加相位差,使散射波改變 ,則透射波與合成波的振幅有較大差別,從而產生相位襯度。

20.散射襯度與什麼因素有關?這種影象主要用來觀察什麼?

散射襯度與物質得原子序數、組成、厚度等因素有關,主要用來觀察非晶體形貌和分布。

22.衍襯像的襯度使怎麼形成的?利用這種影象可觀察什麼?

產生:是由於晶體薄膜內部各部分滿足衍射條件的程度不同從而使各晶面的衍射強度不同而產生襯度。利用此影象可觀察晶體種的位錯、層錯、空位團等晶體缺陷。

25.電子衍射斑點花樣幾何圖形?粉晶花樣圖形?

電子衍射——1)正方形—立方、四方晶系2)正六邊形—六方、三方、立方晶系3)有心矩形—除三斜以外的晶系4)矩形—除三斜以外的晶系5)平行四邊形—七大晶系

粉晶為一系列不同半徑的同心圓組成的圓環。

28.何謂二次電子?掃瞄電鏡中二次電子像的襯度與什麼因素有關?最適宜觀察什麼?

二次電子——是單電子激發中被入射電子轟出的試樣原子核外電子。

掃瞄電鏡中二次電子的襯度是形貌襯度,主要取決於試樣表面相對於入射電子束的傾角,即:其中為時的二次電子發射係數,由此可得,隨著試樣表面傾角增加,二次電子發射係數增加。二次電子像適合觀察粗糙表面和斷口的形貌。

29.何謂背散射電子?掃瞄電鏡中背散射電子像的襯度的影響因素?最適宜觀察什麼?

背散射電子——電子入射試樣後,受到原子的彈性和非彈性散射,由一部分電子的總散射角大於90度,重新從試樣表面逸出,這部分電子稱為背散射電子。

背散射電子襯度與試樣的表面形貌以及原子係數有關,因為背散射電子的發射係數隨原子序數的增大而增大;而當試樣表面傾角增加時,作用體積改變,背散射電子的發射係數也隨之增打。背散射電子像是用來研究樣品的表面形貌和成分分布。

31.電子探針x射線顯微分析有哪兩類?具體分析方法?

波譜分析和能譜分析兩大類,方法:定點分析(定性、定量),線分布分析,面分布分析。

33.振動光譜有哪兩種型別?價鍵或基團的振動有些型別?哪種振動的頻率較高、較低?

振動光譜有紅外吸收光譜和拉曼散射光譜。

價鍵或基團的振動的有:1)伸縮振動a.對稱伸縮振動b.非對稱伸縮振動

2) 彎曲振動a.變形振動b.麵內彎曲c.麵外彎曲d.扭曲振動

頻率的高低:伸縮振動》彎曲振動非對稱伸縮振動》對稱伸縮振動

35.何謂紅外光譜?紅外光譜圖的表示方法?紅外光譜圖的中轟外區在什麼頻率範圍?這個區域適合研究什麼型別的物質?

紅外光譜——連續的紅外光與分子相互作用時,若分子中原子的振動頻率恰與紅外光波段的某一頻率相等時就引起共振吸收,形成吸收譜帶,若用適當的方法把透過光按波長及強度記錄下來,就形成紅外吸收光譜。

紅外光譜譜圖的橫座標為波數(cm-1),縱座標為強度(以透過率表示)

紅外光譜的四個表徵:1)譜帶的數目2)吸收帶的位置3)譜帶的形狀4)譜帶的強度

紅外光譜的中紅外區所處的頻率範圍為400~4000 cm-1,大多數有機和無機化合物的分子振動頻率處在這個區域內,因而適合研究結構基因、化合物純度的鑑定以及無機物的聚合度、配位數等。

36.說明紅外光譜的產生機理和條件?

機理:紅外光照射物質時,光與物質相互作用使分子吸收了紅外光中與分子間振動能級差相當的能量,導致分子震動能級的躍遷產生的。條件:

1)波爾頻率條件(必要條件)2)分子在振動過程中有偶極矩的變化(充要條件)

39.拉曼光譜?說明拉曼光譜產生機理和條件?

拉曼光譜——單色光照射在樣品上時,光子與樣品中的分子發生非彈性碰撞(能量交換),產生頻率的變化,與其對應的正負拉曼位移線便構成了拉曼散射光譜。

機理:作簡正振動的分子在入射波的交變電磁場的激發作用下,產生分子能級的躍遷與退激從而改變光波的頻率。產生的條件:分子振動過程中有極化率的變化。

40.紅外與拉曼光譜分析比較?

1)拉曼光譜可擴充套件(4000~5cm-1),適合研究晶格振動和轉動,而紅外為(4000~400cm-1)低波數段不能做。2)拉曼光譜受水的干擾小,適合測含水晶體;而紅外對水敏感。3)拉曼對骨架研究有效;而紅外對骨架上的官能團很有效.

4)拉曼帶有拉曼探針,可進行氣泡包裹氣體等顯微分析。5)拉曼譜倍頻,組頻少譜線簡單。6)拉曼對樣品為非破壞性分析,但對深色樣品不好做。

41.x射線光電子能譜分析的內容?是一種什麼樣的分析方法?適用什麼樣的試樣?

x射線光電子能譜分析的內容是元素的成分分析、元素的定量分析、元素的化學狀態分析、固體表面相的研究以及結合物結構的鑑定。

它是一種研究物質表面性質和狀態的新型物理方法,適用固、液、氣體樣品。

它測試主要是物質表面資訊,要求試樣處於高真空和超潔淨條件下。

42.x射線光電子能譜圖(xps)上除光電子主線外還有哪些伴線?如何識別?

1)俄歇線:與激發源無關,可通過換靶來識別。

2)x射線伴線:a.高能x射線伴線——低結合能端,高動能端。b.雜質x射線伴線——入射x電子能量的改變。

3)能量損失線—特徵:a.在高結合能端5~21ev位置b.分子間距隨原子序數的增大而增大。

4)振激譜線:出現在xps主峰的高結合能端機個電子伏特的位置。

5)價電子線:在費公尺能級(0結合能)附近。

6)多重**線:a.裂分間距隨原子狀態、元素、種類的不同而不同。b. 裂分間距隨原子序數的增加而增加。

43.x射線光電子能譜圖上,若俄歇線和光電子主線不能區分時,用什麼方法可以確診?

x射線光電子能譜圖上,若俄歇線和光電子主線不能區分時,可以用改變靶材即改變激發源的辦法確診。因為俄歇線的動能只和電子躍遷的能級有關,與振激源無關,而光電子主線的動能與振激有關。所以:

a.在動能座標圖中,光電子峰移動,俄歇峰不移動;b.在結合能座標圖中,光電子峰不移動,俄歇峰移動。

取先後兩次相同的座標中圖樣比較即可分辨出光電子主線與俄歇線。

44.根據離子型化合物模型,xps譜線化學位移的規律?

由於原子所處的化學環境的變化而引起的結合能位移稱為化學位移。1)氧化還原與化學位移的規律 a.氧化作用使內層電子結合能上公升,氧化失去電子越多,結合能上公升幅度越大;b.

還原作用使內層電子結合能下降,還原得到的電子越多,結合能下降的幅度越大;c.給定結構的原子,所有內層電子結合能的化學位移相同。2)化學位移的規律 a.

原子內殼層電子結合能與和它成鍵的離子的電負性越大,電子結合能越大;b.化合物中有不同離子取代時,電子結合能發生化學位移,取代離子的電負性越大,位移越大。

45.利用光電子能譜圖進行元素分析的依據是什麼?進行結構分析依據和分析方法?

利用光電子能譜圖進行元素分析的依據是譜線的電子結合能與譜線的強度進行結構分析(元素的化學狀態分析)依據是電子結合能的化學位移。結構分析的具體分析方法有:a.

光電子線位移法;b.俄歇線位移法;c.俄歇引數與二維狀態圖法;d.

雙線**距離法;e.振激線法。

材料分析測試技術》試卷答案

一 填空題 20分,每空一分 1.x射線管主要由陽極 陰極 和視窗構成。2.x射線透過物質時產生的物理效應有 散射 光電效應 透射x射線 和熱 3.德拜照相法中的底片安裝方法有 正裝 反裝和偏裝三種。4.x射線物相分析方法分 定性分析和定量分析兩種 測鋼中殘餘奧氏體的直接比較法就屬於其中的定量分析方...

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材料分析測試技術試卷及答案 9

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