X射線衍射學(xué)初試精彩試題

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)一 X射線的物理學(xué)根底1 . X射線的本質(zhì)是什么？它與可見光、紫外線等電磁波的主要區(qū)別何在？用哪些物理量描述？2 .產(chǎn)生X射線需具備什么條件？3 .什么叫“X射線譜、“ X射線強(qiáng)度、“短波限、“特征X射線譜、“激發(fā)電壓 “K系激發(fā)、“K a , K3譜線？4 .連續(xù)譜是怎樣產(chǎn)生的？其短波限 入0與某物質(zhì)的吸收限 入k有何不同？5 .為什么Ka譜線比K3譜線波長長而強(qiáng)度高？6 .莫塞萊定律7 .在X射線多晶體衍射中,為什么常利用Ka譜線作輻射源？8 .什么叫“相干散射、“非相干散射、“熒光輻射、“光電效應(yīng)、“吸收限、“俄 歇效應(yīng)？9 .特征X射線與熒光X射線的產(chǎn)生機(jī)理有何異同？某物質(zhì)的K

2、系熒光X射線波長是否等于它的 K系特征X射線波長？10 . X射線與物質(zhì)有哪些相互作用？規(guī)律如何？對(duì)X射線分析有何影響？反沖電子、光電子和俄歇電子有何不同？二晶體學(xué)根底1 .倒易點(diǎn)陣的定義？2 .什么是倒易結(jié)點(diǎn)和倒易矢量？倒易矢量的根本性質(zhì)是什么,試推導(dǎo)之. 三衍射方向3 .勞厄和布喇格處理 X-射線衍射的方法有什么不同？4 .布拉格定律及其推證？5 .什么是“反射級(jí)數(shù)、“干預(yù)指數(shù)、“掠射角、“衍射角？6 . X光衍射和可見光反射有哪幾方面的本質(zhì)區(qū)別？7 .產(chǎn)生衍射的極限條件是什么？文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)8 .立方系衍射線方向衍射把戲與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系公式.9 .衍射矢量及衍射矢量方程？10 .什么是

3、反射球、倒易球11 .厄瓦爾德圖解原理是什么？在進(jìn)行衍射幾何分析時(shí),它與布拉格方程相比,有何優(yōu)缺點(diǎn)? 四衍射強(qiáng)度12 .什么是湯姆遜公式,并討論之偏振因子？13 .原子散射因子、結(jié)構(gòu)因子、點(diǎn)陣消光的定義？14 .結(jié)構(gòu)因數(shù)表達(dá)式的推導(dǎo)15 .結(jié)構(gòu)因數(shù)決定于哪些量？16 .試推導(dǎo)簡單點(diǎn)陣、底心點(diǎn)陣、面心點(diǎn)陣和體心點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)因子.17 .四種根本點(diǎn)陣簡單、底心、面心和體心的消光規(guī)律.18 .決定粉末衍射強(qiáng)度的因素有哪些？對(duì)于同一個(gè)物質(zhì),不同的衍射峰相對(duì)強(qiáng)度如何確定？五 多晶體X射線衍射分析方法1 .粉末法成像原理倒易球、衍射圓錐？2 . X射線衍射儀的主要組成局部有哪些？3 .德拜照相法原理4 .簡

4、述單色器的工作原理六物相分析5 .定性分析的根本原理和判據(jù)是什么？6 .什么是三強(qiáng)線法？7 . K值法與直接比擬法原理七點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定8 .點(diǎn)陣參數(shù)精確測定的原理是什么?文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)八X射線法應(yīng)力的測定9 .三種應(yīng)力及其與衍射譜的關(guān)系10 .單軸應(yīng)力的測試原理？九微晶尺寸與晶格畸變度確實(shí)定11 .決定衍射峰寬度的因素有那些？什么是物理寬化,包含哪些方面?12 .晶粒細(xì)化寬化與微觀應(yīng)力寬化的區(qū)別13 .應(yīng)用厄瓦爾德圖解說明衍射峰的寬化14 .謝樂公式是什么,應(yīng)用謝樂公式時(shí)應(yīng)注意哪些方面？文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算局部:(1) (a)從體心立方結(jié)構(gòu)鐵的(110)¥面來的X-射線反射的布

5、喇格角為22' X-射線波長 入=1. 54?,試計(jì)算鐵的立方晶胞邊長；(b)從體心立方結(jié)構(gòu)鐵的(111ff面來的反射布喇格角是 多少？(c)鐵的原子量是55. 8,試計(jì)算鐵的密度.(2) CuKa輻射(入=0.154 nnS)射Ag(f.c.c)樣品,測得第一衍射峰位置2 9 =38試求Ag的點(diǎn)陣常 數(shù).(3)試用厄瓦爾德圖解來說明德拜衍射把戲的形成.(4)同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比擬起來其8較高還是較低相應(yīng)的d較大還是較小 既然多晶粉末的晶體取向是混亂的,為何有此必然的規(guī)律 例2由粉末晶體測定 CaSB于NaCl型結(jié)構(gòu),晶體密度 d=2.58g/cm3,S原子量32.06

6、,Ca原子量40.08試問:(1)以下衍射指標(biāo)那些是允許的？100,110,111,200,210,211,220,222 (2)計(jì)算晶胞參數(shù).o求r 2& 2 =0.98 A l Ca解：(1)CaS晶體屬NaCl型結(jié)構(gòu)即立方面心在hkL衍射中,hkL為全奇或全偶時(shí)那么|FhkL|最大. 不產(chǎn)生消光,其他衍射指標(biāo)為消光,因此111,200,220,222 衍射指標(biāo)允許.二 nMN°a3=185.6884(40.08 32.06)6.023 1023 104 2.58a = 5.705 Aa = b =c =5.705二三二=：=90文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)(3) CaS屬NaCl型

7、結(jié)構(gòu)ca=0.98 上5.705 二-2 0.98 .：2rs2a =2r 2 -2r 2 一cas 一2r =5.705 _2 0.98 s O-3.745 A1.8725上(5)在X-射線輻射中所觀察到的最短波長是41. 23?,試問轟擊靶的電子的動(dòng)能應(yīng)當(dāng)是多少eV?(6)立方晶體單胞的邊長a = 2. 62?, X-射線波長 壯1.54 ?,試求相當(dāng)于以下平面反射的布喇格角.(100), (110), (111) , (200), (210)和(211)(7) 一個(gè)銅靶發(fā)出的 X-射線的波長 入=1.54 ?,(a)鋁具有fcc結(jié)構(gòu),從鋁的(111)面反射的布喇格角為19. 2 試計(jì)算鋁

8、(111)晶面族的面間距和鋁的點(diǎn)陣常數(shù)；(b)巳知鋁的原子量是27. 0,鋁的密度是2. 7X l03kg?m-3,試計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)N0 .(8)用銅的Ka1輻射(九=1. 5405?)對(duì)鋁樣品作X-射線背反射實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)說明,當(dāng)鋁樣品的溫度升高 100c時(shí),(422)環(huán)的布喇格角改變了0. 3©試計(jì)算鋁的平均熱膨脹系數(shù).鋁的點(diǎn)陣常數(shù)為4. 041?.(9)從銅的粉末樣品得到的某X-射線反射的布喇格角在溫度為20c時(shí)是47. 75在1000c時(shí)是46. 60口,試計(jì)算銅的線膨脹系數(shù).(10)用連續(xù)X-射線沿簡單立方晶體的100方向入射,用反射球法作出波長范圍在九=a/3到九=2a的

9、衍射點(diǎn).(11)面心立方銅的單胞尺寸為 0. 36nm,試計(jì)算能從(111)產(chǎn)生X-射線衍射的最長波長是多少 剛果X- 射線的波長為0. 5nm,試問從什么平面可以發(fā)生衍射？文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)(12)X-射線一級(jí)布喇格反射的衍射束出現(xiàn)在.角為3和9哽,X-射線的波長為0. 1nm,試求相應(yīng)的反射平面的面間距.(13)用入=1. 54?的X-射線束照射到Ta粉末樣品上,得到的前幾條譜線的布喇格角如下表：19.611£8.133式.561 47-71B9 51,119訊9H(a)計(jì)算面間距d；(b)求出每條譜線的衍射指數(shù)；(c)從每個(gè)d值計(jì)算點(diǎn)陣常數(shù)a;(14)對(duì)某種金屬元素,用鋁的K “

10、輻射(九=0.709?)進(jìn)行粉末照相,觀測到前六條譜線的.值分另1J為7. 35口,7. 82 °, 8. 33110. 7 °, 12. 8,口 13. 9 ,試求點(diǎn)陣類型和衍射線的指數(shù).如果該物質(zhì)的密度為1.74父103kg m-3,試計(jì)算其原于量.(15)用銅的K輻射(兒=1.542?),對(duì)具有立方結(jié)構(gòu)的某種物質(zhì)進(jìn)行粉末法實(shí)驗(yàn).設(shè)衍射譜線相應(yīng)的布喇格角是 12. 3°, 14. 1 °, 20. 2°, 24. 0°, 25. 1 °, 29. 3°, 32. 2沸口 33. 1 °(a)試確定這些

11、譜線的指數(shù)并判斷點(diǎn)陣類型是sc、bcc還是fcc?(b)計(jì)算立方晶胞邊長；(c)如果該物質(zhì)的密度是 8.31M103kg m-3,分子量是312,試求一個(gè)立方晶胞中的分子數(shù).?勞厄和布喇格處理X-射線衍射的方法有什么不(16)什么是布喇格反射？它和光學(xué)中反射的概念有何不同 同？為什么說勞厄條件和布喇格條件是完全等價(jià)的？(17)當(dāng)X-射線被電子散射時(shí),光于有可能受到電子的康普頓散射,盡管這種散射的幾率很小.這種散射疊加在本章所討論的散射(稱為湯姆遜散射)之上.康普頓散射是非彈性散射,光子的一局部能量損失交給了電子,能量損失依賴于散射角,試問康普頓散射能否得到衍射花紋？為什么？(18)文檔大全實(shí)用

12、標(biāo)準(zhǔn)CIaN(w-EsnMFh90 80 O7 60 O5 O4 O 32口NaCl和KCl粉末X射線衍射譜如上圖所示.其衍射峰的強(qiáng)度如下:hkl NaCl(a=5.64) KCl (a=6.293)11113120010010022055373112<12221510請(qǐng)問：(1)為什么兩物質(zhì)晶面指數(shù)全偶的衍射強(qiáng)度比全奇的強(qiáng)度強(qiáng)？(2)為什么晶面指數(shù)全奇時(shí),NaCl比KCl在這個(gè)晶面上的衍射強(qiáng)度強(qiáng)呢？解1 1 1NaCl結(jié)構(gòu)的布喇非點(diǎn)陣是fcc,基兀包含一個(gè)C1 ,位于(000), 一個(gè)Na ,位于()2 2 2文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)把這樣一個(gè)基元放置在fcc點(diǎn)陣的陣點(diǎn)上,就得到NaCl結(jié)構(gòu).這個(gè)由兩個(gè)離子組成的基元的 幾何結(jié)構(gòu)因子是s=£ 6丁"2 由l3)= fCl_+ fN*T-3)其中fClfNa +分別41表C和Na+的形狀因子.現(xiàn)在把這樣一個(gè)基元放在fcc點(diǎn)陣的陣點(diǎn)上,用s代替fcc結(jié)構(gòu)因子中的f就得到NaCl結(jié) 構(gòu)立方慣用晶胞的結(jié)構(gòu)因子Sg =fCl_+ fNaf吧 +也口1 +eF He氣之心+eY= f-f