2009《材料科學研究方法》考試試卷參***提要（第一套）
名詞解釋（每題2分，選做5題，共10分，多答不加分）
1. 基態：原子核外電子按照能量最低原理，泡利不相容原理、洪特規則分布於各能級上，此時系統處於能量最低狀態，稱為基態。
2. 俄歇電子：當高能級的電子向低能級躍遷時，所釋放出的能量被某個殼層電子所吸收，並促使該電子受激發逸出原子形成的二次電子稱為俄歇電子。
3. 物相分析：確定材料由哪些相組成和組成相的相對含量。
4. 色差：由於入射電子的波長或能量的非單一性所造成的像差。
5. 振動耦合：當兩個頻率相同或相近的基團在分子中靠得很近時，它們的振動可能產生相互影響，使吸收峰裂分為兩個，乙個高於原來的頻率，乙個低於原來的頻率。
6. 熱重分析：在程式控溫下，測量試樣質量與溫度或時間關係的動態技術。
一． 填空題（每空1分，選做20空，共20分，多答不加分）
1. 對於x射線管而言，在各種管電壓下的連續x射線譜都存在著乙個最短的波長長值，稱為短波限 ，當管電壓增大時，此值減小的
2. 由點陣常數測量精確度與角的關係可知，在相同條件下，角越大，測量的精確度越高 。
3. 對稱取代的s=s、c≡n、c=s等基團在紅外光譜中只能產生很弱的吸收帶（甚至無吸收帶），而在拉曼（或者raman光譜中往往產生很強的吸收帶。
4. 根據底片圓孔位置和開口位置的不同，德拜照相法的底片安裝方法可以分為： 正裝法偏裝法 、 反裝法 。
5. 兩組相鄰的不同基團上的h核相互影響，使它們的共振峰產生了裂分，這種現象叫自旋耦合（或者自旋干擾、耦合裂分
6. 德拜法測定點陣常數，系統誤差主要**於相機的半徑誤差、底片的伸縮誤差、樣品的偏心誤差和樣品的吸收誤差
7. 激發電壓是指產生特徵x射線的最小電壓。
8. 凡是與反射球面相交的倒易結點都滿足衍射條件而產生衍射，這句話是對是錯？ 錯 。
9. 對於電子探針，檢測特徵x射線的波長和強度是由x射線譜儀來完成的。常用的x射線譜儀有兩種：一種波譜儀 ，另一種是能譜儀 。
10. 對於紅外吸收光譜，可將中紅外區光譜大致分為兩個區：特徵頻率區和指紋區。
特徵頻率區區域的譜帶有比較明確的基團和頻率對應關係。
11. 衍射儀的測量方法分哪兩種： 連續掃瞄法和步進掃瞄法 。
12. dta曲線描述了樣品與參比物之間的溫度差隨溫度或時間的變化關係。
13. 在幾大透鏡中，透射電子顯微鏡分辨本領的高低主要取決於物鏡 。
14. 紫外吸收光譜是由分子中電子能級（或價電子躍遷引起的。紅外吸收光譜是由分子中振動能級和轉動能級躍遷引起的。
15. 有機化合物的價電子主要有三種，即電子 、 電子和 n電子 。
16. 核磁共振氫譜規定，標準樣品四甲基矽 tms ＝ 0
17. 紅外吸收光譜又稱振-轉光譜，可以分析晶體的結構，對非晶體卻無能為力。此種說法正確與否？ 否
18. 透射電子顯微鏡以透射電子為成像訊號，掃瞄電子顯微鏡主要以
二次電子為成像訊號。
14.氫核受到的遮蔽效應強，共振需要的磁場強度高（大） ，共振峰在高場出現，其值小 。
二． 簡答題（共50分，選做50分，多答不加分）
1． 說明倒易向量的定義及倒易向量的基本性質；（10分）
提要：倒易向量的定義：以任一倒易陣點為座標原點（以下稱倒易原點，一般取其與正點陣座標原點重合），以a*1、a*2、a*3分別為三座標軸單位向量。
由倒易原點向任意倒易陣點（以下常簡稱為倒易點）的連線向量稱為倒易向量，用r*表示
倒易向量的基本性質：r*hkl垂直於正點陣中相應的（hkl）晶面，其長度r*hkl等於(hkl)之晶面間距dhkl的倒數。
2． 為什麼用三乙胺稀釋時，chcl3上氫核的nmr峰會向低場移動？(10分)
提要：三乙胺的結構式為n(c2h5)3或者三乙胺分子中含有較多的氫核；
稀釋時，分子中的氫核與chcl3上的氫核相互作用發生范德瓦爾斯效應，共振吸收峰移向低場；
當化合物中的兩個氫原子的空間距離很近時，其核外電子雲相互排斥，使得周圍的電子雲密度相對降低，遮蔽效應減弱，共振吸收峰移向低場。
3． 凡是滿足布拉格方程的皆會產生衍射，這種說法正確與否？為什麼？並寫出布拉格方程的向量表示式。（10分）
提要：錯誤。因為由衍射的充分必要條件可知，產生衍射的充分必要條件是：「反射定律＋布拉格方程＋｜ｆ｜０」。因此凡是滿足布拉格方程的只是可能會產生衍射，但不一定會產生衍射。
布拉格方程的向量表示式：
(s-s0)/λ=r*hkl
4． 運動電子與固體作用產生的哪些訊號？（5分）
提要：運動電子與固體作用產生的訊號有：二次電子、俄歇電子、特徵ｘ射線、連續ｘ射線、背反射電子、透射電子等。
5． 簡述掃瞄電鏡粉末試樣製備的方法。（10分）
提要：粉末樣品需要先黏結在樣品座上，
黏結的方法是先將導電膠或雙面膠紙黏結在樣品座上，再均勻地把粉末試樣灑在上面；
用洗耳球吹去未黏住的粉末；
也可以將粉末製備成懸浮液；
滴在樣品座上，待溶劑揮發，粉末就附著在樣品座上得；
再鍍上一層導電膜得。
6． 簡要說明差熱分析曲線的影響因素。（5分）
提要：主要影響因素：樣品因素、實驗條件和儀器因素；
樣品因素：試樣的性質、粒度及參比物的性質。
實驗條件：公升溫速率、加熱氣氛型別和氣體的性質；
儀器因素：加熱爐的結構和尺寸、坩堝材料和形狀、熱點偶的效能與位置
7． 影響紅外吸收光譜中峰位的因素有哪些？請簡要說明。（10分）
提要：影響因素有內部因素和外部因素
一、分子內部因素對峰位的影響：
1.誘導效應： 2．共軛效應3.
場效應4.空間位阻效應5.環張力效應6.
跨環效應7.氫鍵效應8.振動偶合效應與費公尺共振振動偶合效應：
9.互變異構
二、分子外部因素對峰位的影響
外部因素包括：樣品的物理狀態、溶劑、儀器等。
1.樣品的物理狀態。
2.溶劑的影響
三、儀器的影響
8.與吸收頻率在什麼範圍內？哪個峰強些？為什麼? （10分）
提要： 吸收頻率在1900~1500cm-1，允許縮小範圍或1600左右；
吸收頻率在1690~1500 cm-1，允許縮小範圍或1650左右；
c=o的峰比c=c的更強；
吸收峰的強度由振動時分子偶極矩變化的大小決定；
偶極矩變化的大小與組成分子的原子電負性差有關，c、o原子電負性差比c、c原子電負性差大，若為對稱性的差別；
振動時偶極矩變化越大，吸收峰越強。
三． 綜合題（每題10分，選做2題，共20分，多答不加分）
1. cuk輻射（ cuk＝0.154nm）照射cr（b.c.c）樣品，已知cr的點陣常數a＝0.288nm，試用布拉格方程求其（211）反射的θ角。(10分)
2. 已知ag（fcc）的點陣常數為0.40856nm，假設用cuk（k cu =1.
541）x射線照射ag樣品。試寫出頭四條衍射線的干涉指數，並計算相應各衍射線的2值。（10分）
3. 純液體化合物的分子式為c8h8，試推斷其可能的結構。（10分）
4. 分子式為c7h16o3，試推斷其結構。(積分曲線高度比為1∶6∶9)（10分）
１、提要：
由布拉格方程可知：
從而得出
２提要：
由結構因子的計算可知，對於麵心立方結構而言，頭四根衍射線分別是
由布拉格方程，且已知、，可知
3、1） = （2×8－8+2）/ 2 = 5
2）3100~3000 cm-1：ν=c-h（雙鍵上的c-h或者烯氫的伸縮振動）
νar-h （芳氫伸縮振動
1630 cm-1：νc=c（c=c雙鍵伸縮振動）
1580、1500、1450cm-1：苯環上的骨架振動
1420 cm-1：νc-c（c-c伸縮振動）
770、710 cm-1：一取代苯
990、910 cm-1：δ=c-h（雙鍵上的c-h或者烯氫面外彎曲振動）
表明存在—ch=ch2
3）可能的結構：
4、 =（7×2－16＋2）/ 2＝0
積分曲線高度簡比數字之和＝1＋6＋9＝16
δ3.38 四重峰：與之相連的是ch3
δ1.37 三重峰：與之相連的是ch2
上述兩組峰相互耦合—ch2 —ch3
δ 3.38 含有—o—ch2 —ch3結構
δ 5.3 單峰：ch，位於低場，應與多個電負性基團相連。
2009《材料科學研究方法》考試試卷（第二套）
一． 名詞解釋（每題2分，選做5題，共10分，多答不加分）
1. 激發態
2. 短波限
3. 干涉指數
4. 基頻峰
5. 差熱分析
6. 生色團
二． 填空題（每空1分，選做20空，共20分，多答不加分）
1. 同一陽極靶，管電壓v不變，提高管電流i，各波長射線的強度i ，但短波限λ0短波限λ0僅與有關。
2. 原子核外電子遵從能量最低原理、包利不相容原理和洪特規則，分布於各個能級上，此時原子處於能量最近狀態，稱之為 ；原子中的乙個或幾個電子由基態所處能級躍遷至高能級，此時的原子狀態稱為 ；而由基態轉變為激發態的過程稱為 。
3. 倒易向量r*hkl的基本性質是：r*hkl 於正點陣中相應的（hkl）晶面，其長度r*hkl等於（hkl）之 dhkl的倒數。
4. 根據核的等價性，中ha、hb是核。
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