材料分析技術(shù)(方法)試題及答案.pdf

長 春 理 工 大 學(xué) 試 題 紙 A 卷 1 得分 一一一一 填空題填空題填空題填空題 每空 1 分 共 20 分 1 XRD SEM TEM EPMA DTA 分別代表 和 分析方法 2 X 射線管中 焦點(diǎn)形狀可分為 和 適合于衍射儀工作的是 3 電磁透鏡的像差有 和 4 電子探針是一種 分析和 分析相結(jié)合的微區(qū)分析 5 紅外光譜圖的橫坐標(biāo)是 縱坐標(biāo)是 6 表面分析方法有 和 四種方法 得分 二二二二 名詞解釋名詞解釋名詞解釋名詞解釋 每小題 4 分 共 20 分 1 標(biāo)識 X 射線和熒光 X 射線 2 布拉格角和衍射角 3 背散射電子和透射電子 4 差熱分析法和示差掃描量熱法 編號編號編號編號 2005 2005 2005 2005 2006 2006 2006 2006 學(xué)年學(xué)年學(xué)年學(xué)年 第二第二第二第二 學(xué)期學(xué)期學(xué)期學(xué)期 審核責(zé)任人簽字審核責(zé)任人簽字審核責(zé)任人簽字審核責(zé)任人簽字 科目科目科目科目 材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法 參考班級參考班級參考班級參考班級 0306111 0306112 題號題號題號題號 一一一一 二二二二 三三三三 四四四四 五五五五 六六六六 七七七七 八八八八 九九九九 十十十十 總分總分總分總分 命題教師命題教師命題教師命題教師 印數(shù)印數(shù)印數(shù)印數(shù) 得分得分得分得分 評閱人評閱人評閱人評閱人 盧盧盧盧利平利平利平利平 78 長 春 理 工 大 學(xué) 試 題 紙 A 卷 2 5 紅外吸收光譜和激光拉曼光譜 得分 三三三三 問答題問答題問答題問答題 共 40 分 1 X 射線衍射的幾何條件是 d 必須滿足什么公式 寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式 并說明 d 的意義 5 分 2 在 X 射線衍射圖中 確定衍射峰位的方法有哪幾種 各適用于什么情況 7 分 3 為什么說 d 值的數(shù)據(jù)比相對強(qiáng)度的數(shù)據(jù)更重要 2 分 4 二次電子是怎樣產(chǎn)生的 其主要特點(diǎn)有哪些 二次電子像主要反映試樣的什么特征 用什么襯度解釋 該襯度的形成主要取決于什么 因素 6 分 長 春 理 工 大 學(xué) 試 題 紙 A 卷 3 5 透射電鏡分析的特點(diǎn) 透射電鏡可用于對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行哪些分析 用透射電鏡觀察形貌時 怎樣制備試樣 7 分 6 影響差熱分析的因素有哪些 并說明這些因素的影響怎樣 4 分 7 紅外光的波長 是多少 近紅外 中紅外 遠(yuǎn)紅外的波長 又是多少 紅外光譜分析常用哪個波段 紅外光譜分析主要用于哪幾方面 哪 些領(lǐng)域的研究和分析 5 分 8 表面分析可以得到哪些信息 4 分 長 春 理 工 大 學(xué) 試 題 紙 A 卷 4 2005 2006 學(xué)年第二學(xué)期 0306111 0306112 材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法 答案答案答案答案 一一一一 填空題填空題填空題填空題 每空 1 分 共 20 分 1 XRD SEM TEM EPMA DTA 分別代表 X 射線衍射分析 掃描電子顯微分析 透射電子顯微分析 電子探針分析 和 差熱分析 分析方法 2 X 射線管中 焦點(diǎn)形狀可分為 點(diǎn)焦點(diǎn) 和 線焦點(diǎn) 適合于衍射儀工作的是 線焦點(diǎn) 3 電磁透鏡的像差有 球差 色差 軸上像散 和 畸變 4 電子探針是一種 顯微 分析和 成分 分析相結(jié)合的微區(qū)分析 5 紅外光譜圖的橫坐標(biāo)是 波長 波數(shù) 縱坐標(biāo)是 透過率 吸光度 6 表面分析方法有 俄歇電子能譜 紫外電子能譜 光電子能譜 和 離子探針顯微分析 四種方法 二 名詞解釋名詞解釋名詞解釋名詞解釋 每小題 4 分 共 20 分 1 標(biāo)識 X 射線和熒光 X 射線 標(biāo)識 X 射線 只有當(dāng)管電壓超過一定的數(shù)值時才會產(chǎn)生 且波長與 X 射線管的管電壓 管電流等工作條件無關(guān) 只決定于陽極材料 這種 X 射線稱為標(biāo)識 X 射線 熒光 X 射線 因?yàn)楣怆娢蘸?原子處于高能激發(fā)態(tài) 內(nèi)層出現(xiàn)了空位 外層電子往此躍遷 就會產(chǎn)生標(biāo)識 X 射線這種由 X 射線激發(fā)出的 X 射線稱為熒光 X 射線 2 布拉格角和衍射角 布拉格角 入射線與晶面間的交角 衍 射 角 入射線與衍射線的交角 3 背散射電子和透射電子 背散射電子 電子射入試樣后 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于 90 o 重新從試樣表面逸出 稱為背散射電子 透 射 電子 當(dāng)試樣厚度小于入射電子的穿透深度時 入射電子將穿透試樣 從另一表面射出 稱為透射電子 4 差熱分析法和示差掃描量熱法 差 熱 分 析 法 把試樣和參比物置于相同的加熱條件下 測定兩者的溫度差對溫度或時間作圖的方法 示差掃描量熱法 把試樣和參比物置于相同的加熱條件下 在程序控溫下 測定試樣與參比物的溫差保持為零時 所需要的能量對溫度或 時間作圖的方法 5 紅外吸收光譜和激光拉曼光譜 紅外吸收光譜和激光拉曼光譜 物質(zhì)受光的作用時 當(dāng)分子或原子基團(tuán)的振動與光發(fā)生共振 從而產(chǎn)生對光的吸收 如果將透過物質(zhì)的光 輻射用單色器色散 同時測量不同波長的輻射強(qiáng)度 得到吸收光譜 如果光源是紅外光 就是紅外吸收光譜 如果光源 是單色激光 得到激光拉曼光譜 三三三三 問答題問答題問答題問答題 共 40 分 1 X 射線衍射的幾何條件是 d 必須滿足什么公式 寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式 并說明 d 的意義 5 分 答 X 射線衍射的幾何條件是 d 必須滿足布拉格公式 1 分 其數(shù)學(xué)表達(dá)式 2dsin 1 分 其中 d 是晶體的晶面間距 1 分 是布拉格角 即入射線與晶面間的交角 1 分 是入射 X 射線的波長 1 分 2 在 X 射線衍射圖中 確定衍射峰位的方法有哪幾種 各適用于什么情況 7 分 答 1 峰頂法 適用于線形尖銳的情況 1 分 2 切線法 適用于線形頂部平坦 兩側(cè)直線性較好的情況 1 分 3 半高寬中點(diǎn)法 適用于線形頂部平坦 兩側(cè)直線性不好的情況 1 分 4 7 8 高度法 適用于有重疊峰存在 但峰頂能明顯分開的情況 1 分 5 中點(diǎn)連線法 1 分 6 拋物線擬合法 適用于衍射峰線形漫散及雙峰難分離的情況 1 分 7 重心法 干擾小 重復(fù)性好 但此法計(jì)算量大 宜配合計(jì)算機(jī)使用 1 分 長 春 理 工 大 學(xué) 試 題 紙 A 卷 5 3 為什么說 d 值的數(shù)據(jù)比相對強(qiáng)度的數(shù)據(jù)更重要 2 分 答 由于吸收的測量誤差等的影響 相對強(qiáng)度的數(shù)值往往可以發(fā)生很大的偏差 而 d 值的誤差一般不 會太大 因此在將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與卡片上的數(shù)據(jù)核對時 d 值必須相當(dāng)符合 一般要到小數(shù)點(diǎn)后第二位 才允許有偏差 4 二次電子是怎樣產(chǎn)生的 其主要特點(diǎn)有哪些 二次電子像主要反映試樣的什么特征 用什么襯度解 釋 該襯度的形成主要取決于什么因素 6 分 答 二次電子是單電子激發(fā)過程中被入射電子轟擊出的試樣原子核外電子 1 分 二次電子的主要特征如下 1 二次電子的能量小于 50eV 主要反映試樣表面 10nm 層內(nèi)的狀態(tài) 成像分辨率高 1 分 2 二次電子發(fā)射系數(shù) 與入射束的能量有關(guān) 在入射束能量大于一定值后 隨著入射束能量的增加 二次電子的發(fā)射系數(shù)減小 1 分 3 二次電子發(fā)射系數(shù) 和試樣表面傾角 有關(guān) 0 cos 1 分 4 二次電子在試樣上方的角分布 在電子束垂直試樣表面入射時 服從余弦定律 1 分 二此電子像主要反映試樣表面的形貌特征 用形貌襯度來解釋 形貌襯度的形成主要取決于試樣表面相對于入射電子束的傾角 1 分 5 透射電鏡分析的特點(diǎn) 透射電鏡可用于對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行哪些分析 用透射電鏡觀察形貌時 怎樣制備試樣 7 分 答 透射電鏡分析的特點(diǎn) 高分辨率 r 0 104 0 25nm 1 分 高放大倍數(shù) 100 80 萬倍 1 分 透射電鏡可用于對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行以下分析 1 形貌觀察 顆粒 晶粒 形貌 表面形貌 1 分 2 晶界 位錯及其它缺陷的觀察 1 分 3 物相分析 選區(qū) 微區(qū)物相分析 與形貌觀察相結(jié)合 得到物相大小 形態(tài)和分布信息 1 分 4 晶體結(jié)構(gòu)和取向分析 1 分 透射電子顯微鏡觀察形貌時 制備復(fù)型樣品 1 分 6 影響差熱分析的因素有哪些 并說明這些因素的影響怎樣 4 分 答 1 升溫速度 升溫速度快 峰形窄而尖 升溫速度慢 峰形寬而平 且峰位向后移動 1 分 2 粒度和形狀 顆粒形狀不同 反應(yīng)峰形態(tài)亦不同 1 分 3 裝填密度 裝填密度不同 導(dǎo)熱率不同 1 分 4 壓力與氣氛 壓力增大 反應(yīng)溫度向高溫移動 壓力減小 反應(yīng)向低溫移動 1 分 不同的氣氛會發(fā)生不同的反應(yīng) 7 紅外光的波長 是多少 近紅外 中紅外 遠(yuǎn)紅外的波長 又是多少 紅外光譜分析常用哪個波段 紅外光譜分析主要用于哪幾方面 哪 些領(lǐng)域的研究和分析 5 分 答 紅外光的波長 0 77 1000 m 1 分 近紅外 0 77 3 0 m 中紅外 3 0 30 m 遠(yuǎn)紅外 30 1000