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文檔簡(jiǎn)介
1、現(xiàn)代材料測(cè)試技術(shù)作業(yè)第一章 X 射線衍射分析一、填空題1、X 射線從本質(zhì)上說,和無線電波、可見光、 射線一樣,也是一種2、盡管衍射花樣可以千變?nèi)f化, 但是它們的基本要素只有三個(gè): 即 、 、3、在 X 射線衍射儀法中,對(duì) X 射線光源要有一個(gè)基本的要求,簡(jiǎn)單地說,對(duì)光源的基本要 求是 、 、 。4、利用吸收限兩邊相差十分懸殊的特點(diǎn),可制作濾波片。5、測(cè)量 X 射線衍射線峰位的方法有七種,它們分別是、6、X 射線衍射定性分析中主要的檢索索引的方法有三種,它們分別是7、特征 X 射線產(chǎn)生的根本原因是。8、X 射線衍射定性分析中主要的檢索索引的方法有三種,它們分別是、和字順?biāo)饕?、X 射線衍射儀探
2、測(cè)器的掃描方式可分、 、 三種。10、實(shí)驗(yàn)證明, X 射線管陽極靶發(fā)射出的 X 射線譜可分為兩類: 和11、當(dāng) X 射線穿過物質(zhì)時(shí),由于受到散射,光電效應(yīng)等的影響,強(qiáng)度會(huì)減弱,這種現(xiàn)象稱 為。12、用于 X 射線衍射儀的探測(cè)器主要有、 、 、 ,其中 和 應(yīng)用較為普遍。13、X 射線在近代科學(xué)和工藝上的應(yīng)用主要有、 、 三個(gè)方面14、X 射線管陽極靶發(fā)射出的 X 射線譜分為兩類 、 。15、當(dāng) X 射線照射到物體上時(shí),一部分光子由于和原子碰撞而改變了前進(jìn)的方向,造成散 射線;另一部分光子可能被原子吸收,產(chǎn)生 ;再有部分光子的能量可能在與原子 碰撞過程中傳遞給了原子,成為 。二、名詞解釋X- 射
3、線的吸收、連續(xù) x 射線譜、特征 x 射線譜、相干散射、非相干散射、熒光輻射、光電 效應(yīng)、俄歇電子、質(zhì)量吸收系數(shù)、吸收限、三、問答與計(jì)算1、某晶體粉末樣品的 XRD 數(shù)據(jù)如下, 請(qǐng)按 Hanawalt 法和 Fink 法分別列出其所有可能的檢 索組。d4.273.863.543.322.982.672.542.432.23I/I01040861001090658d2.162.071.841.751.541.381.261.181.06I/I0285570153522012、產(chǎn)生特征 X 射線的根本原因是什么?3、簡(jiǎn)述特征 X- 射線譜的特點(diǎn)。4、推導(dǎo)布拉格公式,畫出示意圖。5、回答 X 射線連
4、續(xù)光譜產(chǎn)生的機(jī)理。6、簡(jiǎn)述以陰極射線的方式獲得 X 射線所必須具備的條件。7、簡(jiǎn)述連續(xù) X 射線譜的特征8. x 射線衍射儀對(duì) x 光源的要求、光源單色化的方法9. 測(cè)角儀的調(diào)整要求?10. 測(cè)角儀的工作原理以及各狹縫作用?11. 哈納瓦特與芬克索引的規(guī)則?12. 定性物相分析的注意事項(xiàng)?電子顯微分析部分(第 2、3、4 章)一、填空題1、電子顯微分析是利用聚焦電子束與試樣物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的各種物理信號(hào),分析試樣物質(zhì)的 、 和 。2、電子顯微鏡可分為:、 等幾類。3、電鏡中,用透鏡作電子槍,發(fā)射電子束;用 透鏡做會(huì)聚透鏡,起成像和放大作用。4、磁透鏡和玻璃透鏡一樣, 具有很多缺陷, 因此會(huì)造成
5、像差, 像差包括: 、 、和畸變。5、當(dāng)一束聚焦電子束沿一定方向射入試樣時(shí),在原子庫侖電場(chǎng)作用下, 入射電子方向改變,稱為散射。 原子對(duì)電子的散射可分為 散射和 散射。在 散 射過程中,電子只改變方向,而能量基本無損失。在 散射過程中,電子不但改 變方向, 能量也有不同程度的減少, 轉(zhuǎn)變?yōu)?、 和 等。6、電子與固體物質(zhì)相互作用過程中產(chǎn)生的各種電子信號(hào), 包括 、 、 和 等。7、塊狀材料是通過減薄的方法(需要先進(jìn)行機(jī)械或化學(xué)方法的預(yù)減?。┲苽涑蓪?duì)電子束透 明的薄膜樣品。減薄的方法有 、 、 和 等。8、掃描電鏡是用聚焦電子束在試樣表面逐點(diǎn)掃描成像,成像信號(hào)可以是、或。9、透射電子顯微鏡中高分
6、辨率像有和 。10、電子顯微分析是利用聚焦電子束與試樣物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的各種物理信號(hào),分析試樣物質(zhì)的 、 和 。二、名詞解釋 球差、色差、場(chǎng)深、焦深、弛豫、相互作用體積、質(zhì)厚襯度、衍射襯度、相位襯度、軸上像 散、場(chǎng)深、焦深、彈性散射、非彈性散射、馳豫、背散射電子、透射電子、吸收電子、二次 電子、背散射電子等。三、簡(jiǎn)答題1、為什么現(xiàn)代的透射電鏡除電子光源外都用磁透鏡做會(huì)聚鏡?2、為何電子顯微鏡鏡筒必須具有高真空?3、電子衍射譜的特征?4、掃描電鏡在探測(cè)二次電子時(shí),為何要在柵網(wǎng)上加250V 電壓?而在探測(cè)背散射電子時(shí)要加 -50V 電壓?5、掃描電鏡的襯度有哪些?各種襯度的典型襯度像是什么?6、在
7、電鏡上為什么能用能譜儀進(jìn)行試樣的成分分析?7、電子束做照明源制成電子顯微鏡具有更高的分辨本領(lǐng)?為什么?8、分析電子波長(zhǎng)與加速電壓間的定量關(guān)系。9、分析電子在靜電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及靜電透鏡的聚焦成像原理。10、TEM 薄膜試樣制備方法有哪些?11、質(zhì)厚襯度原理及物鏡光闌的作用?四、問答題1、試述球差、色差產(chǎn)生的原因。2、簡(jiǎn)述二次電子的特點(diǎn)。3、在材料科學(xué)中透射電鏡的樣品有哪幾類?在制備每類樣品時(shí)要注意什么?4、高速入射的電子與試樣物質(zhì)相互作用后能產(chǎn)生哪些物理信號(hào)?這些信號(hào)可用于什么分 析測(cè)試手段上?5、掃描電鏡可用哪些物理信號(hào)調(diào)制成像?比較這些電子顯微像的特點(diǎn)。6、TEM 工作原理?7、SEM 工
8、作原理?8、背散射電子的主要特點(diǎn)、成像的特征及其信號(hào)分離觀察的原理。9、二次電子的主要特點(diǎn)、成像的特征?10、簡(jiǎn)述散射襯度像形成原因。11、簡(jiǎn)述衍射襯度像形成原因。12、簡(jiǎn)述相位襯度像形成原因。五、計(jì)算題1、在 200kv 加速電壓下拍得金的多晶衍射環(huán),從里向外測(cè)得環(huán)的直徑2R1=17.46mm ,2R2=20.06 mm, 2R3=28.64 mm, 2R4=33.48 mm。已知各金環(huán)對(duì)應(yīng)的晶面間距分別為: d1=2.355 ?,d2=2.039 ,?d3=1.442?,d4=1.230?。試求透射電鏡的相機(jī)常數(shù) K?2、2、在 200kv 加速電壓下拍得金的多晶衍射環(huán),從里向外測(cè)得環(huán)的直
9、徑2R1=17.46mm ,2R2=20.06 mm, 2R3=28.64 mm, 2R4=33.48 mm。已知各金環(huán)對(duì)應(yīng)的晶面間距分別為: d1=2.355 ?,d2=2.039 ,?d3=1.442?,d4=1.230?。試求透射電鏡的相機(jī)長(zhǎng)度 l ?12.25( )V(1 0.9785 10 6V)在 200kv 加速電壓下拍得金的多晶衍射環(huán), 從里向外測(cè)得環(huán)的直徑 2R1=17.46mm ,2R2=20.06mm, 2R3=28.64 mm, 2R4=33.48 mm 。已知透射電鏡的相機(jī)常數(shù) K=20.562, 試求各衍射環(huán)12.25的晶面間距 d?()V(1 0.9785 10
10、6V)光學(xué)顯微分析部分(第 5、 6 章)一 名詞解釋光率體; 一軸晶與二軸晶;光軸面;光性方位; 解理;多色性與吸收性;突起;貝克線; 四次消光; 干涉色; 補(bǔ)色法則; 雙折射率; 延性; 雙晶;光程差;干涉圖;分辨率; 色散; 折射; 全反射;其形態(tài)分別填空 1 光率體 的種 類有 2偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與校正的內(nèi)容主要有3干涉色級(jí)序的測(cè)定方法有,4晶體在單偏光鏡下可以觀察和測(cè)定的主要內(nèi)容有 5影響光程差的因素有 6錐光鏡下研究礦物晶體時(shí), 可觀察和測(cè)定的內(nèi)容有7一軸晶光率體的主要切面有,三種。8二軸晶光率體的主要切面有,,,五種。9根據(jù)薄片中晶體顆粒邊棱的規(guī)則程度,可將晶體分為, ,三類。1
11、0具有解理的礦物,根據(jù)其解理發(fā)育的完善程度,可分為, ,三級(jí)。11根據(jù)薄片中晶體與樹膠相對(duì)折射率的大小, 將晶體的突起分為 ,, , , 六個(gè)等級(jí)。12在正交偏光鏡下,礦物晶體的消光類型有, , 三種。13干涉色級(jí)序的測(cè)定方法有, , 三種。三問答與計(jì)算1. 標(biāo)準(zhǔn)薄片中,同一晶體的不同顆粒為何干涉色不同?晶體在什么切面上干涉色最高?為 什么? 2對(duì)于一軸晶和二軸晶晶體, 利用哪類干涉圖可測(cè)定其光性正負(fù)?如何測(cè)定?試舉例說明。3礦物薄片中晶體的顏色和干涉色在成因上有何不同?影響干涉色的因素有哪些? 4礦物薄片中晶體的邊緣、糙面、突起和貝克線是怎樣形成的?在偏光顯微鏡下觀測(cè)礦物 晶體時(shí),它們有何用
12、途?5通常都是用什么方法測(cè)定礦物的干涉色級(jí)序?簡(jiǎn)述其測(cè)定方法。6透輝石( CaOMgO SiO2)其光率體形態(tài)如圖所示,試根據(jù)該圖說明以下幾個(gè)問題:(1) 透輝石屬什么晶族光率體?(2) 該晶體的最大雙折射率是多少?(3) 確定透輝石的光性方位和光性正負(fù)。(4) 繪出( 100)、(010)、( 001)面上的光率體切面,并標(biāo)明其折射率。7橄欖石晶體( 010)面上測(cè)得主折射率為 1.689 和 1.670,在( 100)面上測(cè)得主折射率為 1.654 和 1.670,求橄欖石:(1)最大雙折射率;( 2)光性正負(fù);( 3)光性方位; (用簡(jiǎn)式表示)( 4)光軸面與哪個(gè)晶面平行?8當(dāng)入射光波為
13、偏光,其振動(dòng)方向與垂直入射光波的光率體橢圓切面半徑之一平行時(shí),光 波進(jìn)入晶體后的情況如何?如果入射光波的振動(dòng)方向與垂直入射光波的光率體橢圓切面 半徑斜交時(shí),光波進(jìn)入晶體后的情況如何?9設(shè)橄欖石晶體薄片厚度為 0.03mm,Ng=1.689, Nm=1.670, Np=1.654 , 其垂直 Bxa 和垂 直 Bxo 切面上能見到什么樣的干涉色?平行 AP 面的切面上又具有什么樣的干涉色?10已知白云母的三個(gè)主折射率分別為Ng=1.601, Nm=1.596, Np=1.563 ,若要制造干涉色為一級(jí)灰白( R=147nm )的試板,在垂直 Bxa 切面上應(yīng)取多大厚度?11欲要制造一級(jí)紫紅( R
14、=560nm )的石英試板,問平行于石英光軸切面上的切片厚度應(yīng)為 多少?(石英的 Ne=1.553, No=1.544 )12在紫蘇輝石( 010)面上測(cè)得主折射率為 1.702 和 1.705 ,在( 001)面上測(cè)得主折射率 為 1.702 和 1.692 ,求紫蘇輝石1)三個(gè)主折射率值;2)最大雙折射率;3)光性正負(fù):4)光軸面與哪個(gè)晶面平行?13 .已知橄欖石的 Ng=1.689, Nm=1.670, Np=1.654, 試說明:1)光性正負(fù);2)Bxa 及 Bxo 的光率體軸名稱;3) Bxa 及 Bxo 的切面上雙折射率各是多少?4)最大雙折射率是多少? 14礦物的多色性在什么方向
15、的切面上最明顯?要確定一軸晶、二軸晶礦物的多色性公式,需選擇什么方向的切片?15已知黑云母的三個(gè)主折射率分別為Ng=1.677, Nm=1.676, Np=1.623, 其相應(yīng)的多色性為:Ng= 深褐色, Nm= 深褐色, Np=淺黃色,問:1)黑云母哪一個(gè)切面上吸收性最大?哪一個(gè)切面上多色性最強(qiáng)?3) 黑云母的哪一個(gè)切面上的顏色無變化?為什么?16普通角閃石 Bxa 的薄片在單偏光鏡下為藍(lán)綠和棕綠色, 平行光軸面的薄片在單偏光鏡 下為亮黃和藍(lán)綠色,已知普通角閃石為負(fù)光性,試確定它的多色性。17已知普通輝石為正光性。一薄片在正交偏光鏡間觀察到AP 切面的干涉色為二級(jí)黃(R=880nm ), B
16、xa 切面的干涉色為一級(jí)亮灰 ( R=210nm ),設(shè) Ng-Nm=0.019 ,求該薄片 的 厚度。18已知斜方晶系柱狀硬石膏的主折射率分別為Ng=1.614 ,Nm=1.576 ,Np=1.571 ,取 Bxo的切面制作石膏補(bǔ)色器(一級(jí)紫紅,R=560nm ),問切片厚度應(yīng)為多少? 19晶體切片置于錐光鏡下,在視域中觀察到兩光軸出露點(diǎn)為圖示(1)確定圖中 3、4、5、6 各入射光出露點(diǎn)的光波振動(dòng)方向;2)繪出干涉圖(該晶體雙折射率較?。?;3)判斷切片方向;4)假設(shè)如圖加入試板后,干涉圖上 銳角區(qū)干涉色升高,判斷其光性正負(fù)。20某晶體切片置于錐光鏡下,在視域中觀察到兩光軸出露點(diǎn)為圖示1)
17、確定圖中 3、4、5、6 各入射光出露點(diǎn)的光波振動(dòng)方向;2)繪出干涉圖(該晶體雙折射率較?。?)判斷切片方向;4)如圖加入石膏試板后,干涉圖上銳角區(qū)干涉色由灰白變?yōu)樘m色,判斷 其光性正負(fù)。21某一軸晶礦物,在錐光鏡下觀察到其光軸出露點(diǎn)位于圖示(1)確定圖中 2,3,4,5 各入射光出露點(diǎn)的光波振動(dòng)方向及軸名;3)繪出干涉圖;4)若干涉圖上明亮的區(qū)域干涉色為一級(jí)灰白,如圖加入石膏試板 后,其干涉色由灰白變?yōu)樘m色, 確定其光性正負(fù)。1和 2的位置?;卮穑旱奈恢茫?2已知石英晶體為一軸晶正光性礦物, 現(xiàn)有一石英垂直光軸的切片 (標(biāo)準(zhǔn)厚度 d=0.03mm ) 置于錐光鏡下觀察:(1)畫出所觀察到的干
18、涉圖象;(2)假如從 2、4 象限插入石膏試板,試說明四個(gè)象限內(nèi)的干涉色變化。23某二軸晶礦物 Bxa 切片置于錐光鏡下觀察:( 1)畫出其 45位的干涉圖象(干涉圖上的干涉色為一級(jí)灰白);( 2)假設(shè)從 2、4 象限插入石膏試板后,干涉圖上銳角區(qū)干涉色由灰白變?yōu)辄S色,試確定 其光性正負(fù)。第七章 熱分析技術(shù)填空題1、 、 和 是熱分析的四大支柱。2、熱分析法是所有在高溫過程中測(cè)量物質(zhì)性能技術(shù)的總稱。3、熱重分析法包括:和 兩種類型。4、熱膨脹儀按照位移檢測(cè)方法可分為:、 、 三種類型。二、名詞解釋1、差熱分析2、綜合熱分析3、差示掃描量熱分析三、問答與計(jì)算1、現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)中,用哪種方法可以比較簡(jiǎn)單地確定白云石CaMg(CO 3)2 中混含有少量鐵的碳酸鹽 (FeCO3)雜質(zhì),并確定其含量。2、某物質(zhì)的 DSC TG 曲線如圖所示 ,試在圖上標(biāo)出每次熱效應(yīng)的反應(yīng)起始點(diǎn)溫度與反應(yīng)終 止點(diǎn)溫度 ,并分析該物質(zhì)可能的熱過程。3、什么是差示掃描量熱分析?4、簡(jiǎn)述熱重分析的主要應(yīng)用。5、在差熱曲線上如何確定反應(yīng)起始點(diǎn)溫度6、影響熱重曲線的主要因素有哪些?7、簡(jiǎn)述影響差熱曲線的因素。8、某物質(zhì)的 DTA 曲線上出
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