材料結構分析習題集
電子顯微分析部分習題
習題一1．電子波有何特徵？與可見光有何異同？
2．分析電磁透鏡對電子波的聚焦原理，說明電磁透鏡的結構對聚焦能力的影響。
3．電磁透鏡的像差是怎樣產生的，如何來消除和減少像差？
4．說明影響光學顯微鏡和電磁透鏡解析度的關鍵因素是什麼？如何提高電磁透鏡的解析度？
5．電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡的景深大、焦長長、是什麼因素影響的結果？
6．試比較光學顯微鏡成像和透射電子顯微鏡成像的異同點？
電子顯微分析部分習題
習題二1．透射電鏡主要由幾大系統構成？各系統之間關係如何？
2．照明系統的作用是什麼？它應滿足什麼要求？
3．分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡（像平面與物平面）之間的相對位置關係，並畫出光路圖。
4．成像系統的主要構成及其特點是什麼？
5．樣品臺的結構與功能如何？它應滿足什麼要求？
6．透射電鏡中有哪些主要光闌，在什麼位置？其作用如何？
7．點解析度和晶格解析度有何不同？同一電鏡的這兩種解析度哪個高？為什麼？
8．復型樣品在透射電鏡下的襯度是如何形成的？
9．說明如何用透射電鏡觀察超細粉末的尺寸和形態？如何製備
樣品？材料現代分析方法習題集
x射線衍射分析習題
習題一1．名詞解釋：相干散射（湯姆遜散射）、不相干散射（康普頓散射）、螢光輻射、俄歇效應、吸收限、俄歇效應。
2．在原子序24（cr）到74（w）之間選擇7種元素，根據它們的特徵譜波長（kα1），用**法驗證莫塞萊定律。
3．若x射線管的額定功率為1.5kw，在管電壓為35kv時，容許的最大電流是多少？
4．討論下列各組概念中二者之間的關係：
1）同一物質的吸收譜和發射譜；
2）x射線管靶材的發射譜與其配用的濾波片的吸收譜。
5．為使cu靶的kβ線透射係數是kα線透射係數的1/6，求濾波片的厚度。
6．畫出mokα輻射的透射係數（i/i0）-鉛板厚度（t）的關係曲線（t取0~1mm）。
7．欲用mo靶x射線管激發cu的螢光x射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激發出的螢光輻射的波長是多少？
8．x射線的本質是什麼？
9．如何選用濾波片的材料？如何選用x射線管的材料？
10．實驗中選擇x射線管以及濾波片的原則是什麼？已知乙個以fe為主要成分的樣品，試選擇合適的x射線管和合適的濾波片。
11．計算0.071nm(mokα)和0.154nm(cukα)的x射線振動頻率和能量。
12．為使cukα的強度衰減1/2，需要多厚的ni濾波片？（ni的密度為8.90）。
13．試計算cu的k系激發電壓。
14．試計算cu的kα1射線的波長。
15．x射線實驗室用防護鉛屏，若其厚度為1mm，試計算其對cukα、mokα輻射的透射因子（i透射/i入射）各為多少？
材料現代分析方法習題集
x射線衍射分析習題
習題二1．名詞解釋：晶面指數與晶向指數、晶帶、干涉面、x射線散射、衍射與反射
2．試畫出下列晶向及晶面（均屬立方晶系）：[111]，[121]，[212]，（010），[110]，（123），（211）。
3．下面是某立方晶系物質的幾個晶面，試將它們的面間距從大到小按次序重新排列：（123），（100），（200），（311），（121），?????
（111），（210），（220），（130），（030），（221），（110）。
4．證明（110）、（121）、（321）晶面屬於[111]晶帶。
5．判別下列哪些晶面屬於[111]晶帶：（110），（231），（231），（211），（101），（133），（112），（132），（011），（212）。
6．晶面（110）、（311）、（132）是否屬於同一晶帶？晶帶軸是什麼？再指出屬於這個晶帶的其他幾個晶面。
7．試計算（311）及（132）的共同晶帶軸。
8．試述布拉格公式2dhklsinθ=λ中各引數的含義，以及該公式有哪些應用？
9．試述獲取衍射花樣的三種基本方法？ 它們的應用有何不同？
10．當x射線在原子例上發射時，相鄰原子散射線在某個方向上的波程差若不為波長的整數倍，則此方向上必然不存在放射，為什麼？
11．當波長為λ的x射線在晶體上發生衍射時，相鄰兩個（hkl）晶面衍射線的波程差是多少？相鄰兩個hkl干涉面的波程差又是多少？
12．「一束x射線照射乙個原子列（一維晶體），只有鏡面反射
方向上才有可能產生衍射線」，此種說法是否正確？
13．α-fe屬立方晶系，點陣引數a=0.2866nm。如用crkαx射線（λ=0.2291nm）照射，試求（110）、（200）及（211）可發生衍射的掠射角。
14．畫出fe2b在平行於（010）上的部分倒易點。fe2b屬正方晶系，點陣引數a=b=0.510nm，c=0.424nm。
材料現代分析方法習題集
x射線衍射分析習題
習題三1．名詞解釋：結構因子、多重因子、羅侖茲因子、系統消光
2．原子散射因數的物理意義是什麼？某元素的原子散射因數與其原子序數有何關係？
3．總結簡單點陣、體心點陣和麵心點陣衍射線的系統消光規律。
4．洛倫茲因數是表示什麼對衍射強度的影響？其表示式是綜合了哪幾個方面考慮而得出的？
5．多重性因數的物理意義是什麼？某立方系晶體，其的多重性因數是多少？如該晶體轉變成四方晶系，這個晶面族的
多重性因數會發生什麼變化？為什麼？
6．多晶體衍射的積分強度表示什麼？今有一張用cukα攝得的鎢（體心立方）的德拜圖相，試計算出頭4根線的相對積分強度（不計算a（θ）和e -2m，以最強線的強度為100）。頭4根線的θ值如下：
線條120.20
229.20
336.70
443.60
7．試述衍射強度公式中各引數的含義？
8．對於晶粒直徑分別為100，75，50，25nm的粉末衍射圖形，請計算由於晶粒細化引起的衍射線條寬化幅度b。（設θ=45°，λ=0.15nm）。
對於晶粒直徑為25nm的粉末，試計算：θ=10°、45°、80°時的b值。
9．某斜方晶體晶胞含有兩個同類原子，座標位置分別為：（，3111，1）和（，， ），該晶體屬何種布拉菲點陣？寫出該444234
晶體（100）、（110）、（211）、（221）等晶面反射線f2值。
10．說明原子散射因子f、結構因子f、結構振幅f各自的物理意義。
11．多重性因子、吸收因子及溫度因子是如何引入多晶體衍射強度公式？衍射分析時如何獲得它們的值？
12．金剛石晶體屬麵心立方點陣，每個晶胞含8個原子，座標為：（0，0，0）、（，，0）、（，0，）、（0，，）、（，111224
11331313133原子散射4444444444412121212
因子fa，求其系統消光規律（f2最簡表示式），並據此說明結構消光的概念。
13．「衍射線在空間的方位僅取決於晶胞的形狀與大小，而與晶胞中的原子位置無關；衍射線的強度則僅取決於晶胞中原子位置，而與晶胞形狀及大小無關」，此種說法是否正確？
14．cukα射線（λkα=0.154nm）照射cu樣品，已知cu的點陣常數a=0.361nm，試用布拉格方程求其（200）反射的θ角。
材料結構分析試題1（參***）
一、基本概念題（共8題，每題7分）
1．x射線的本質是什麼？是誰首先發現了x射線，誰揭示了x射線的
本質？答：x射線的本質是一種橫電磁波？倫琴首先發現了x射線，勞厄揭示了x射線的本質？
2．下列哪些晶面屬於[11]晶帶？ （1）、（1）、（231）、（211）、（101）、（01）、（13），（110），（112），（132），（011），（212），為什麼？
答：（110）（1）、（211）、（112）、（101）、（011）晶面屬於[11]晶帶，因為它們符合晶帶定律：hu+kv+lw=0。
3．多重性因子的物理意義是什麼？某立方晶系晶體，其的多重性因子是多少？如該晶體轉變為四方晶系，這個晶面族的多重性因子會發生什麼變化？為什麼？
答：多重性因子的物理意義是等同晶面個數對衍射強度的影響因數叫作多重性因子。某立方晶系晶體，其的多重性因子是6？
如該晶體轉變為四方晶系多重性因子是4；這個晶面族的多重性因子會隨對稱性不同而改變。
4．在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種內應力？它們的衍射譜有什麼特點？
答：在一塊冷軋鋼板中可能存在三種內應力，它們是：第一類內應力是在物體較大範圍內或許多晶粒範圍內存在並保持平衡的應力。
稱之為巨集觀應力。它能使衍射線產生位移。第二類應力是在乙個或少數晶粒範圍內存在並保持平衡的內應力。
它一般能使衍射峰寬化。第三類應力是在若干原子範圍存在並保持平衡的內應力。它能使衍射線減弱。
5．透射電鏡主要由幾大系統構成? 各系統之間關係如何?
答：四大系統:電子光學系統,真空系統,供電控制系統,附加儀器系統。 其中電子光學系統是其核心。其他系統為輔助系統。
習題集 材料現代分析與測試技術14
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材料現代分析測試方法習題答案
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