測試方法作業答案

2022-09-11 10:21:09 字數 3801 閱讀 7629

17.透射電子顯微鏡的電子顯微影象包括哪幾種型別?產生機制是什麼?

答:透射電子顯微鏡的電子顯微影象包括振幅襯度和相位襯度。

(1)相位襯度:透射束與散射束相互干涉引起的。

(2)振幅襯度:a、質厚襯度,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引起的:b、衍射襯度,晶體薄膜內各部分滿足衍射條件的程度不同而引起的。

19.散射襯度與什麼因素有關?這種影象主要用來觀察什麼?

答:散射襯度也稱為質厚襯度,它是指穿過樣品且散射角度小的那些電子即彈性散射所形成的襯度, 散射襯度與樣品的密度、原子序數、厚度等因素有關,這種影象主要用來觀察非晶試樣和復形膜樣品所成影象。

20.散射襯度像上試樣厚、密度大的地方影象顯得暗,為什麼?

答:由於散射襯度即質厚襯度與試樣的密度、原子序數及試樣厚度有關,對於同一物質的試樣、原子序數相同,試樣厚的地方,散射電子穿過樣品所走的路程長,散射損失能量大,散射角大,影象就較暗,試樣密度大的地方,入射電子與樣品內電子或原子核碰撞的機率大、次數多,散射損失能量大,散射角亦大,影象就比較暗。

所以,散射襯度像上的試樣厚、密度大的地方影象顯得暗。

21.衍襯象的襯度是怎麼產生的?利用這種影象可觀察幹什麼?

答:衍射襯度是由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。根據衍射襯度原理形成的電子影象稱為衍射襯度像,利用這種影象可觀察晶體缺陷,如位錯、層錯等。

22.何謂明場象?何謂暗場象?

答:用物鏡光欄擋去衍射束,讓透射束成像,有衍射的為暗象,無衍射的為明象,這樣形成的為明場象;

暗場像指用物鏡光欄擋去透射束及其餘衍射束,讓一束強衍射束成像,則無衍射的為暗像,有衍射的為明像。

24.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?為什麼?最適宜觀察什麼?

答:二次電子是指在入射電子作用下被轟擊出來並離開樣品表面的原子的核外電子,二次電子的襯度與兩個因素有關:

(1)入射電子的能量,入射電子能量在2-3kw時,二次電子發射係數達到最大,襯度明顯

(2)入射電子束在試樣表面的傾斜角度,因為δ(θ)=δ0/cosθ,δ0為θ=0時的二次電子係數,當傾斜角度增加時,二次電子發射係數增大,襯度也明顯,二次電子像也最適宜觀察試樣的表面形貌。

25.何謂背散射電子?掃瞄電鏡中背散射電子襯度與什麼因素有關?為什麼?最適宜觀察什麼?

答:背散射電子是指入射電子與試樣的相互作用經多次散射後,重新逸出試樣表面的電子,背散射電子襯度與試樣的形貌及成分有關,因為背散射電子的產額隨試樣原子序數的增大而增大,其來自試樣表面幾百奈米的深度範圍,背散射電子襯度最適宜觀察試樣的平均原子序數兼形貌。

26.掃瞄電鏡中二次電子像為什麼比背散射電子像的解析度更高?

答:(1)二次電子來自試樣表面很淺的深度,資訊束斑小,分辯率高,背散射電子是來自試樣表面較深的範圍,資訊束斑大,解析度小。(2)二次電子像無影像,背散射電子像是有影像的,因此,二次電子像解析度高。

27.電子探針x射線顯微分析有哪兩大類?具體的分析方法有哪些?

答:可分為波譜分析和能譜分析兩大類

具體的分析方法有定點定性分析,定點定量分析,線掃瞄分析和面掃瞄分析

1 電子與物質相互作用可以得到哪些物理資訊?

答:可以獲得以下七種資訊:

(1)透射電子 (2)二次電子 (3)背散射電子 (4)特徵x射線(5)陰極螢光 (6)俄歇電子 (7)吸收電子

2 何為二次電子?掃瞄電鏡中二次電子像的襯度與什麼因素有關?為什麼?

二次電子是指在入射電子作用下被轟擊出來並離開樣品表面的原子的核外電子,二次電子的襯度與兩個因素有關:

(1)入射束的能量,在入射電子能量在2-3kw時,二次電子發射係數達到最大,襯度明顯

(2)入射電子束在試樣表面的傾斜角度,因為δ(θ)=δ0/cosθ,δ0為θ=0時的二次電子係數,當傾斜角度增加時,二次電子發射係數增大,襯度也明顯,二次電子像也最適宜觀察試樣的表面形貌。

3何為背散射電子?掃瞄電鏡中背散射電子襯度與什麼因素有關?為什麼?

背散射電子是指電子射入試樣後,受到原子的彈性和非彈性散射,有一部分電子的總散射角大於90°,重新從試樣表面逸出的電子。

背散射電子襯度與兩個因素有關:

(1) 原子序數。隨著原子序數的增加,背散射電子的發射係數增加。

(2) 試樣表面傾角。試樣表面傾角增加時,作用體積改變,將顯著增加背散射電子發射係數。

4 了解透射電子顯微鏡的結構。

透射電子顯微鏡主要由光學成像系統、真空系統和電氣系統組成。

光學成像系統包括照明部分、透鏡成像放大系統和影象觀察記錄部分。

照明部分包括電子槍和聚光鏡。

成像放大系統包括物鏡、中間鏡、投影鏡、試樣臺組成。

影象記錄部分有螢光屏、照相盒和望遠鏡。

電氣系統包括燈絲電源、高壓電源和使電子槍產生穩定的高能照明電子束。

5什麼是散射襯度?它與哪些因素有關?

散射襯度也稱為質厚襯度,它是指穿過樣品且散射角度小的那些電子即彈性散射所形成的襯度, 散射襯度與樣品的密度、原子序數、厚度等因素有關,

6 什麼是電子衍射?它滿足什麼方程?

電子衍射是指當一定能量的電子束落到晶體上時,被晶體中原子散射,各散射電子波之間產生互相干涉現象。

它滿足勞厄方程或布拉格方程,並滿足電子衍射的基本公式lλ=rd

7 什麼是電子衍射襯度的明場像和暗場像?

用物鏡光闌擋去衍射束,只讓透射束通過形成的電子影象,有衍射的為暗象,無衍射的為明象,這樣形成的為明場象(bf);

暗場像指用物鏡光闌擋去透射束及其餘衍射束,讓一束強衍射束通過形成的電子影象,無衍射的為暗像,有衍射的為明像,這樣形成的為暗場像

8掃瞄電鏡二次電子像和背散射電子像各反映的是試樣的何種資訊?誰的解析度更高?

二次電子像主要反映試樣表面的形貌特徵。

背散射電子像主要反映的是樣品表面形貌和成分分布。

二次電子像的解析度更高。

9 什麼叫電子探針x射線顯微分析?有哪兩大類?具體的分析方法有哪些?

電子探針x射線顯微分析是利用一束細聚焦電子束轟擊樣品,產生二次電子、背散射電子、特徵x射線等各種物理訊號,並研究微公尺級區域樣品的表面形貌、化學元素的定性、定量及其分布分析的一種分析方法。

分為波譜分析和能譜分析兩大類

電子探針分析的具體的分析方法有定點定性分析、線掃瞄分析、面掃瞄分析和定點定量分析,

48.什麼叫光電效應?

答:當具有一定能量hν的入射光子與樣品中的原子相互作用時,單個光子把全部能量交換給原子某殼層上乙個受束縛的電子,這個電子就獲得了這個能量。如果該能量大於該電子的結合能eb,該電子就將脫離原來受束縛的能級;若還有多餘的能量可以使電子克服功函式w,則電子就成為自由電子、並獲得一定的動能ek,並且hν=eb+ek+w。

該過程就稱為光電效應。

49.x射線光電子能譜法的基本原理?

答:利用x射線光子激發原子的內層電子,產生光電子:不同元素的內層能級的電子結合能具有特定的值;通過測定這些特定的值可定性鑑定除h和he之外的全部元素;對峰的強度採用靈敏度因子法進行定量分析。

50.什麼是化學位移?

答:由於原子所處的化學環境不同而引起的原子內殼層電子結合能的變化,在譜圖上表現為譜線的位移,這種現象稱為化學位移。

51.化學位移的影響因素有哪些?

1)氧化作用使內層電子的結合能公升高,氧化中失電子數增加,上公升幅度增大;

2)還原作用使內層電子的結合能降低,還原中得電子數增加,下降幅度增大;

3)對於給定的價殼層結構的原子,所有內層電子的位移幾乎相同;

4)內層電子的結合能與成鍵離子的電負性有關,電負性增大,鍵的離子特性增大,電子結合能也越大;

5)若化合物中有不同電負性的離子取代時,電子結合能會發生位移,取代離子的電負性越大,位移越大。

52.xps定量分析方法?

答:由xps提供的定量資料是以原子百分比含量表示的,而不是質量百分比,xps只是半定量分析結果。

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