1、x射線與物質相互作用時，產生哪兩種散射？各有什麼特點？哪種散射適用於x射線衍射分析？什麼方向是晶體對x射線的衍射方向？
答：相干散射、非相干散射。
相干散射：振動頻率與入射x射線的相同，這些散射波之間符合振動方向相同、頻率相同、位相差恆定的光的干涉條件。適用於x射線衍射分析。
非相干散射：x射線波長增長並與原方向偏離2θ角，散布於空間各個方向的量子散射波與入射波的波長不相同，位相也不存在確定的關係。入射波長越短，被照射物質元素越輕。
不能參與晶體對x射線的衍射。
2、衍射分析用的單色x射線採用的陽極靶材料的哪種標識x射線、濾波片材料的原子序數與陽極靶材料的原子序數關係如何？濾波片吸收限λk與陽極靶材料的標識x射線波長是什麼關係？
答：①採用標識x射線。
②時，；時，
③剛好位於輻射源的和之間並盡可能靠近
3、x射線是怎麼產生的？什麼是標識x射線（特徵x射線）譜？什麼是連續x射線譜？兩種譜的產生機理和特點。
答：①x射線的產生：x射線是由高速運動的帶電粒子與某種物質相撞擊後猝然減速，且與該物質中的內層電子相互作用產生的。
②若我們對x射線管施加不同的電壓，在用適當的方法去測量由x射線管發出的x射線的波長和強度，便會得到x射線強度與波長的關係曲線，稱之為x射線光譜。
·在管壓很低，小於20kv時的曲線是連續變化的，故而稱這種x射線譜為連續譜
·當電壓繼續公升高，大於某臨界值時，突然在連續譜的某個波長處出現強度峰，峰窄而尖銳，改變管電流、管電壓，這些譜線只改變強度而峰的位置所對應的波長不變，即波長只與原子序數有關，與電壓無關，叫做特徵x射線。
4、根據原子結構的模型，闡述封閉式熱陰極x射線管中k系標識x射線的產生。（畫圖說明）
5、什麼是k射線？什麼是kβ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？
答：①是l殼層中的電子跳入k層空位時發出的x射線。
②射線是m殼層中的電子跳入k層空位時發出的x射線。
③kα比kβ強度大，因為l層電子跳入k層空位的機率比m層電子跳入k層空位的機率大。
④波長短；x射線衍射用的是射線；射線是由和組成，它們分別是電子從和子能級跳入k層空位時產生的。
6、什麼叫x射線光電效應？什麼叫螢光x射線？俄歇電子？
答：①x射線光電效應：入射x射線的光子與物質原子中電子相互碰撞時產生的物理效應，稱為x射線的光電效應。
②螢光x射線：為了與入射x射線相區別，稱由x射線激發所產生的特徵x射線為螢光x射線。
③俄歇電子：當有層電子躍入k層補充空位時，能量釋放會有兩種效應，其中之一就是被包括空位層在內的臨近電子或叫外層電子所吸收，使該電子受到激發逸出，這種具有特徵能量的電子即為俄歇電子。
補充：·x射線照射到物質上與物質相互作用是個很複雜的過程，包括三個能量轉換過程：散射能量、吸收能量（包括真吸收變熱部分和光電效應、俄歇效應、正電子吸收等）、透過物質繼續沿原入射方向傳播的能量（包括波長改變和不改變兩部分）。
·真吸收：由電子在原子內的遷移所引起的，是乙個很大的能量轉換過程
·漫散射式吸收與真吸收構成全吸收。
7、什麼是布拉格角？什麼是衍射角？寫出布拉格方程的表示式並闡明其含義。對方程中的主要引數的範圍確定進行討論。
①布拉格角：、入射線與晶面交角
②衍射角：2、入射線與衍射線的交角。
③由衍射條件：，形成干涉、衍射線，即：布拉格方程
d為晶面間距，θ為入射束與反射面的夾角，λ為x射線的波長，n為衍射級數，
其含義是：只有照射到相鄰兩鏡面的光程差是x射線波長的n倍時才產生衍射。
引數範圍討論： sinθ<1；；且n為整數，但一般取1
8、已知α-fe屬立方晶系，點陣引數a=0.28644 nm，問用 nm x射線照射α-fe，衍射圖中最多可得到幾條衍射線？
答： 立方晶系的面間距公式為：
均為簡單整數，故符合以上不等式的可能組有：
根據消光規律
可知，若為麵心，則存在，而其他則不存在，故有兩條衍射線
若為體心，則，其它則不存在，故有三條衍射線
9、鋁為麵心立方點陣，a＝0.409nm。今用cr kα （λ＝0.
209nm）攝照周轉晶體相，x射線垂直於[001]。試用厄瓦爾德**法原理判斷下列晶面有無可能參與衍射：（111），（200），（220），（311），（331），（420）。
答：爾瓦爾德**法是布拉格定律的幾何表達形式。若能參與衍射應該符合兩個條件，乙個是未被消光，另乙個是符合。
首先，由於al為麵心立方點陣，故根據消光規律，hkl應該均為同性數。以上晶面指數都符合。
其次，計算觀察是否都符合
由得到如下2倍晶面間距：
與波長0.209nm比較獲知，（111）（200）（220）（311）可能參與衍射。
10、什麼是干涉面？什麼是干涉指數？干涉指數與晶面指數有何關係？
·干涉面：我們把布拉格方程改寫成為，而這是面間距為的實際上存在或不存在的假想晶面的一級反射。將這個晶面叫干涉面。
·干涉指數：干涉面的面指數為干涉指數，一般用hkl表示。
·干涉指數與晶面指數之間的關係為：h=nh；k=nk；l=nl。干涉指數與晶面指數之間的明顯差別是干涉指數中有公約數，而晶面指數只能是互質的整數。
當干涉指數也互為質數時，它就代表一族真實的晶面。所以說，干涉指數是晶面指數的推廣，是廣義的晶面指數。
11、晶體使x射線產生衍射的充分條件是什麼？什麼是系統消光？
答：充分條件是同時滿足布拉格方程和結構因子fhkl≠0。
系統消光：把由於fhkl=0而使衍射線有規律消失的現象稱為系統消光。
12、為什麼有的xrd data中，有（200）（400）面，而沒有最基本的（100）面資料？或者有（220）而沒有（110）？
答：粉晶衍射不一定能出現所有的面網，很多物質的粉晶衍射都不一定出現（100）（110），這與結構有關。晶體衍射有個叫"消光"的現象，晶體的"消光規律"決定於它的結構的對稱性，不同的空間群其"消光規律"不同。
如果應該出現的衍射而沒有出現，那就是樣品的擇優取向引起的。再者（100）面的角度比較低，有時是沒有掃到或淹沒在低角度的背景中了。
補充：結構因子f與原子種類、原子個數和原子所在位置有關。
13、x射線衍射線束的相對積分強度與什麼因素有關? 試分別予以闡明。
答：相對積分強度與結構因子、角因子（包括極化因子和羅倫茲因子）、多重性因子、吸收因子、溫度因子有關。
結構因子：單位晶胞中所有原子散射波疊加的波即為結構因子，用f表示。
多重性因子：在晶體學中，將晶面間距相同、晶面上原子排列規律相同的晶面成為等同晶面。把等同晶面個數對衍射強度的影響因子叫做多重性因子，用p來表示。
羅倫茲因子：包括晶粒大小的影響、參加衍射晶粒數目的影響、衍射線位置對強度測量的影響，三種影響均與布拉格角有關，將其歸併在一起，統稱為羅倫茲因子。
羅倫茲因子與計畫因子合併，並略去常數項1/8，得到羅倫茲極化因子。
吸收因子：試樣對x射線的吸收，試樣形狀和衍射方向的不同，衍射線在試樣中穿行的路徑便不相同，所引起的吸收效果也不一樣。
溫度因子：熱振動給x射線的衍射會帶來很多影響，但不會改變布拉格角，不會使衍射線條變寬。
14、目前常用的x射線管有哪兩種？x射線管中焦點的形狀分為哪兩種?各適用於什麼分析方法？
答：目前常用的x射線管分為封閉式和旋轉靶式。
焦點形狀分為點焦和線焦。
點焦適用於照相法，線焦適用於衍射儀法。
15、衍射儀中，樣品轉速和探測器轉速的關係，1：1 ？1:2？
答：1:2
16、什麼是測角儀圓，什麼是聚焦圓？
答：光學布置上要求線狀焦點s、計數管g（實際上是光闌f）位於同一圓周上，這個圓周叫測角儀圓，測角儀圓是不變的。為達到聚焦目的，使x射線管的焦點s,樣品表面o、計數器接受光闌f位於聚焦圓上。
17、影響衍射儀測試結果的主要實驗引數是？
答：狹縫光闌、時間常數和掃瞄速度。
18、簡述在現代材料研究中，x射線衍射（xrd）實驗方法在材料研究中有那些主要應用。
答：目前x射線衍射(包括散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。在金屬中的主要應用有以下方面：
1）物相分析是 x射線衍射在金屬中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。
2）精密測定點陣引數常用於相圖的固態溶解度曲線的測定。另外點陣常數的精密測定可得到單位晶胞原子數，從而確定固溶體型別；還可以計算出密度、膨脹係數等有用的物理常數。
3）取向分析包括測定單晶取向和多晶的結構（見擇優取向）。測定矽鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的範性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉動等，也與取向的測定有關。
4）晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應力的測定由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的效能。
5）巨集觀應力的測定巨集觀殘留應力的方向和大小，直接影響機器零件的使用壽命。利用測量點陣平面在不同方向上的間距的變化，可計算出殘留應力的大小和方向。
6）對晶體結構不完整性的研究包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。
7）合金相變包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關係，等等。
8）結構分析對新發現的合金相進行測定，確定點陣型別、點陣引數、對稱性、原子位置等晶體學資料。
9）液態金屬和非晶態金屬研究非晶態金屬和液態金屬結構，如測定近程式參量、配位數等。
19、x射線定量相分析的基本原理是什麼？簡述混合物x射線物相分析的基本方法及其步驟。
材料微觀分析總結
像散是由透鏡磁場的非旋轉對稱而引起的 透鏡磁場不對稱，可能是由於極靴內孔不圓 上下極靴的軸線錯位 製作極靴的材料材質不均勻以及極靴孔周圍區域性汙染等原因導致的。像散可通過引入乙個強度和方向都可以調節的矯正電磁消像散器來矯正 色差是由於入射電子波長 或能量 不同造成的 使用薄試樣和小孔徑光闌將散射角大...
材料微觀分析作業題答案 二
像散是由透鏡磁場的非旋轉對稱而引起的 透鏡磁場不對稱，可能是由於極靴內孔不圓 上下極靴的軸線錯位 製作極靴的材料材質不均勻以及極靴孔周圍區域性汙染等原因導致的。像散可通過引入乙個強度和方向都可以調節的矯正電磁消像散器來矯正 色差是由於入射電子波長 或能量 不同造成的 使用薄試樣和小孔徑光闌將散射角大...
材料微觀分析複習
多晶體 粉晶 x射線衍射分析的基本方法為照相法和衍射儀法。1.透射電鏡的樣品可分為直接樣品和間接樣品。2.x射線衍射 透射電子顯微鏡 掃瞄電子顯微鏡 掃瞄投射電子顯微鏡的英文本母縮寫分別是xrd tem sem stem。3.電子束與固體物質 樣品 相互作用可能產生的訊號主要有背散射電子 二次電子 ...