分析測(cè)試技術(shù)答案

1、第一章1、什么是X射線譜？從X射線管中發(fā)岀的X射線包括哪幾部分？X射線譜：從X射線管中發(fā)岀的X射線是包含許多不同波長(zhǎng)的 X射線，在比較高的管電壓 下X射 線管，并用X射線分光計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其中各個(gè)波長(zhǎng)的 X射線強(qiáng)度，可得波長(zhǎng)與強(qiáng)度的 關(guān)系曲線，即為 X射線譜。X射線管中發(fā)岀的X射線包含兩種不同的波譜：=種是連續(xù)X射線譜，另一種是特征 X射 線譜。連 續(xù)譜是由波長(zhǎng)連續(xù)變化的 X射線構(gòu)成；特征X射線譜由有一定波長(zhǎng)的若干 X射線 疊加在連續(xù)X射 線譜上構(gòu)成。2、 Ka射線和K卩射線是怎樣產(chǎn)生的？這兩種射線中哪種射線強(qiáng)度大，為什么？X射線衍 射用的是 哪種射線，這種射線的組成是什么？當(dāng)K電子被打?qū)鏚層時(shí)，

2、如L層電子來(lái)填充K空位時(shí)，則產(chǎn)生 Ka輻射。同樣當(dāng)K空位被M 層電子填充時(shí)，則產(chǎn)生 K卩輻射。M能級(jí)與K能級(jí)之差大于L能級(jí)與K能級(jí)之差，即一個(gè) Kp光子的能量大于一個(gè) Ka光子的能 量；但因L K層躍遷的幾率比M K遷附幾率大，故Kot輻射強(qiáng)度比鄧輻射強(qiáng) 度大五倍左右。在X射線分析中，我們一般選用 Ka譜線作為X射線源，組成是3、什么是光電吸收？伴隨光 電吸收而產(chǎn)生什么光電信號(hào)，這些光電信號(hào)是如何產(chǎn)生的，請(qǐng)描述其產(chǎn)生過(guò)程，并圖示之。當(dāng)X射線的波長(zhǎng)足夠短時(shí)，其光子的能量就很大，以至能把原子中處于某一能級(jí)上的電子打?qū)鐏?lái)，而它本身被吸收。它的能量就傳遞給該電子了，使之成為具有一定能量的光電子，并使原

3、子處于高能的激發(fā)態(tài)。這個(gè)過(guò)程稱之為光電吸收。伴隨光電吸收而產(chǎn)生的有熒光 X射線和俄歇電子。因?yàn)楣怆娢蘸?，原子處于高能激發(fā)態(tài)，內(nèi)層岀現(xiàn)了空位，這時(shí)外層電子往此空位跳，就會(huì)產(chǎn)生標(biāo)識(shí)X射線，這種由X射線 激發(fā)岀的X射線我們稱為熒光X射線。另一方面當(dāng)外層電子躍入內(nèi)層空位時(shí)，其多余的能量也可以不以X射線的形式放岀，而是傳遞給其他外層的電子，使之脫離原子，這樣的電子稱為俄歇電子：首先，外來(lái)的激發(fā)源與原子發(fā)生相互作用，把內(nèi)層軌道（W）上的一個(gè)電 子激發(fā)岀去，形成一個(gè)空穴。外層（X ）軌道的一個(gè)電子填充到內(nèi)層空穴上，產(chǎn)生一個(gè)能量釋放，促使次外層（丫）軌道的電子激發(fā)發(fā)射岀來(lái)而變成自由的俄歇電子。4、倒易點(diǎn)陣的

4、指導(dǎo)思想及其本質(zhì)是什么？指導(dǎo)思想：倒易點(diǎn)陣的一個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)空間點(diǎn)陣的一個(gè)晶面，二維問(wèn)題一維化處理。本質(zhì)：（1） g*矢量的長(zhǎng)度等于其對(duì)應(yīng)晶面間距的倒數(shù)，g*hkl=l/dhkl?（2） g*矢量方向與晶 面相垂直，g*/N （晶面法線）5、 寫岀布拉格方程，說(shuō)明每個(gè)參數(shù)代表什么，對(duì)布拉格方程進(jìn)行討論；說(shuō)明布拉格方程的應(yīng)用。布喇格方程：2d sinO = nX,式中：d晶面間距；0-半衍射角；入-入射線波長(zhǎng)；n-整數(shù)，即 衍射級(jí)2 Ahkl - Q- yd = dhkl討論：(1)干涉面指數(shù)：n，如令hkn ,貝ij 2dHKLsin3 = A,干涉指 數(shù)有公約數(shù)n,而晶面指數(shù)只能是互質(zhì)的整數(shù)。當(dāng)

5、干涉指數(shù)也互為質(zhì)數(shù)時(shí)，它就代表一組真實(shí)的晶面，因此，干涉指數(shù)為晶面指數(shù)的推廣，是廣義的晶面指數(shù)。(2)衍射條件分析：X射線的波長(zhǎng)必須小于參與反射的晶面中最大晶面間距的2倍，即X射 線的波長(zhǎng)應(yīng)與晶體的晶面間距相當(dāng)且晶面間距大于入射X射線波長(zhǎng)的一半。因?yàn)椋篠in9=nX/ 2d (hkl) W1,所以：nW2d (hkl) /X。但：即：波長(zhǎng)一定，一組晶面衍射X射線的方向有限。nA. = 2d sinO,丨 sinO 丨 Wl ； nA. / 2d = | sinO | W 1,當(dāng)” =1 時(shí)，2 W 2d 即 d M 2 / 2。當(dāng)入 射X射線的波長(zhǎng)一定時(shí)，利用這個(gè)關(guān)系，我們可以判斷哪些晶面能產(chǎn)

6、生衍射以及產(chǎn)生衍射晶面的數(shù)目。X射線的波長(zhǎng)越短，能產(chǎn)生衍射的晶面越多。但波長(zhǎng)太小，掠過(guò)角就很小，這對(duì)儀器測(cè)量來(lái)說(shuō)是困難的。(3)選擇反射Bragg方程反映了 X射線在反射方向上產(chǎn)生衍射的條件，借用了光學(xué)中的反射概念來(lái)描述衍射現(xiàn)象。與可見(jiàn)光的反射比較，X射線衍射有著根本的區(qū)別： A、單色射線 只能在滿足Bragg方程的特殊入射角下有衍射。B、衍射線來(lái)自晶體表面以下整個(gè)受照區(qū)域 中所有原子的散射貢 獻(xiàn)。C、衍射線強(qiáng)度通常比入射強(qiáng)度低。 D、衍射強(qiáng)度與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，有系統(tǒng)消光現(xiàn)象。E、只有晶體才能發(fā)生衍射，而非晶體也可發(fā)生光的反射。應(yīng)用：(1)已知2，測(cè)?角，計(jì)算d；已知的晶體，測(cè)6角，得到特征輻射

7、波長(zhǎng)2 ,確定元素，X射 線熒光分析的基礎(chǔ)。6、假設(shè)底心晶胞的結(jié)構(gòu)因子 Fhk匸/i + eTm=請(qǐng)討論該晶胞產(chǎn)生衍射的條件。當(dāng)h,k都為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)，(h+k)為偶數(shù)，此時(shí)1+(-1) +*)=2,則Fhkl=2f,產(chǎn)生最 強(qiáng)的衍射。當(dāng)h=0,則 Fhkl=0,衍奇k偶或h偶k奇時(shí)，(h+k)為奇數(shù)，1+(-1)“ +廠射強(qiáng)度為零，系統(tǒng)消光?？梢?jiàn)，對(duì)底心晶胞結(jié)構(gòu)而言，當(dāng)h奇k偶或h偶k奇時(shí)，衍射都將 消失，系統(tǒng)消光。當(dāng)h,k同為奇或同為偶時(shí)，衍射強(qiáng)度最大。因此,(110)、(200)、(220)、(310)均有反 射，而(100)、(210) (320) 無(wú)反射。與這些反射面對(duì)應(yīng)的例易點(diǎn)組成

8、了一個(gè)底心的倒易點(diǎn)陣。7、進(jìn)行物相定性分析的理論依據(jù)是什么？物相分析步驟是什么？依據(jù)：任何一種物相都有其特征的衍射譜；任何兩種物相的衍射譜不可能完全相同；多相樣品的衍射 峰 是 各 物 相 衍 射 峰 的 機(jī) 械 疊 加。步驟：粉末衍射圖譜的獲得：粒度：10-40U m盡量避免擇優(yōu)取向，d值的測(cè)量：26-d (分析軟件之間轉(zhuǎn)換)，相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量(各衍射線的峰高比一最強(qiáng)線為 100),查閱索引， 核對(duì)卡片8、 物相定量分析的基本原理。K值法分析物相含量的公式為，請(qǐng)說(shuō)明公式 中各參數(shù)代表什么，并闡述用 K值法進(jìn)行物相定量分析的過(guò)程。原理： (1) 多相混合物中，某 -相衍射線的強(qiáng)度隨該相含量的增加

9、而增加“強(qiáng)度”與“含量” 一般 是曲線關(guān)系。( 2) 獲得物相含量與強(qiáng)度的關(guān)系曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度算出該種物相的含量。參數(shù)：步驟：確定 K值；選取已知摻量s的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)S與待分析試樣配制成 混合試樣；測(cè)定摻 入S后的混合試樣的Ij、Is值； 根據(jù)基本公式計(jì)算j:9、 寫出謝樂(lè)公式，說(shuō)明各參數(shù)分別表示什么？利用該公式計(jì)算晶粒大小時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?久 0?COS0公Dhkl 是垂直于 ( hkl) 面方向的晶粒尺寸(單位為 A)；N 為所用 X 射線波長(zhǎng)； B 是由于晶粒細(xì)化引起的衍射峰 ( khl ) 的寬化(單位是 Rad)； K 為一常 數(shù)。若0為衍射峰的半高寬，則 K=0.89,若0取衍射峰

10、的積分寬度，則 K=l。適用范圍：晶粒尺寸為 ioioooA 。第二章：電子顯微分析1、像差的特點(diǎn)是什么？電磁透鏡的像差分為哪幾類？答：電磁透鏡在成像時(shí)會(huì)產(chǎn)生像差。像差：不匯聚在一點(diǎn)；不按比例成像；不相似。像差分為：幾何像差和色差兩類。幾何像差：由于透鏡磁場(chǎng)幾何形狀上的缺陷而造成的像差。(球差、軸上像散、畸變)色差：由于電子波的波長(zhǎng)或能量發(fā)生一定幅度的改變而造成的像差。2、什么是場(chǎng)深？什么是焦深？答：焦深 : 在不影響透鏡成像分辨率的前提下，像平面可沿透鏡軸向移動(dòng)的距離。場(chǎng)深反映了觀察屏或照相底板可在像平面上、下沿鏡軸移動(dòng)的距離。3、二次電子和背散射電子是如何產(chǎn)生的？各自能量有什么特點(diǎn)？答：背

11、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。 ， 重新從試樣表面逸出，稱為背散射電子，這個(gè)過(guò)程稱為背散射。背散射 電子能量：大于 50eVo 背散射電子像：掃描電鏡和電子探針中應(yīng)用背散射電子成像，稱為背散射電子像。特征 ：1 ) 彈性背散射電子遠(yuǎn)比非彈性背散射電子所占的份額多 2) 能量高，例 如彈性背散射，能量達(dá)數(shù)千 至數(shù)萬(wàn) ev 3) 背散射電子束來(lái)自樣品表面幾百 nm 深度范圍 4) 其 產(chǎn)額隨原子序數(shù)增大而增多 5) 用 作形貌分析、成分分析(原子序數(shù)襯度)以及結(jié)構(gòu)分析(通 道花樣)。二次電子：在入射電子作用 下被轟擊出來(lái)并離開樣品表面的核外

12、電子。由于原子 核和外層價(jià)電子間的結(jié)合能很小，因此，外層 的電子較容易和原子脫離，使原子電離。二次 電子流用 IS 表示。二次電子常用作掃描電子顯微鏡的 成像信號(hào)。二次電子的特征： 1) 二 次電子能量較低。 2) 對(duì)樣品表面化狀態(tài)十分敏感，能有效地反 映樣品表面的形貌 3) 產(chǎn)額與 原子序數(shù)間沒(méi)有明顯關(guān)系，不能進(jìn)行成分分析。4、磁透鏡的像差是如何產(chǎn)生的？如何消除和減少像差？答:下面分別討論球差、像散和色差的產(chǎn)生的原因。1. 球差：球差即球面像差，是磁透鏡 中心區(qū)和邊沿區(qū)對(duì)電子的折射能力不同引起的，其中離開透鏡主軸較遠(yuǎn)的電子比主軸附近的電子折射程度過(guò)大。減小球差可以通過(guò)減小 CS和a來(lái)實(shí)現(xiàn)，用

13、小孔徑成像時(shí)，可使球差明顯減小2像散：像散是由于電磁透鏡的軸向磁場(chǎng)非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱引起。原因：極靴內(nèi)孔不園、上下極靴不同軸、極靴材質(zhì)磁性不均勻、極靴污染。可以通過(guò)引入一強(qiáng)度和方位都可以調(diào)節(jié)的矯正磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。在電鏡中，這個(gè)產(chǎn)生矯正磁場(chǎng)的裝置是消像散器。3色差：色差是由入射電子的波長(zhǎng)或能量的非單一性造成 的。若入射電子的能量岀現(xiàn)円定的差別，能量大的電子在距透鏡光心比較遠(yuǎn)的地方聚焦，而能量低的電子在距光心近的地方聚焦，由此產(chǎn)生焦距差。像平面在遠(yuǎn)焦點(diǎn)和近焦點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)存在一最小散焦斑RCo穩(wěn)定加速電壓和透鏡電 流可減小色差。色差系數(shù)和球差系數(shù)均隨透鏡激磁電流的增大而減 小。減少色差的主要措施 穩(wěn)定加速電壓

14、可減小色差。制備較薄的待檢測(cè)樣品：減少透射電子的能量 損失。5、無(wú)機(jī)非金屬塊體材料制備成透射電鏡樣品的常用方法。答：無(wú)機(jī)非金屬塊體材料：離子轟擊法。 （1）初減薄一制備厚度約100-200 m的薄片（2）預(yù) 減薄一機(jī)械減薄拋光為 30-40 m的薄片（3）從薄片上切取2.5- 3mm的圓片（4）終 減薄拋光一將 圓片裝入離子轟擊減薄裝置進(jìn)行減薄和拋光。6、掃描電鏡的成像信號(hào)有哪幾種？不同的電信號(hào)所形成特點(diǎn)。答：成像信號(hào)：吸收電子、背散射電子、二次電子背散射電子：（1）背散射電子能量很高，其中相當(dāng)部分接近入射電子E。，在試樣中產(chǎn)生的范 圍大，像的分辨率低（2）背散射電子發(fā)射系數(shù)隨原子序數(shù)增大而增

15、大（3）雖然作用體積隨入射束能量增加而增大，但背散射電子發(fā)射系數(shù)受入射束能量影響不大（4）當(dāng)試樣表面傾 角增加時(shí)，作用體積變化，將顯著增加背散射電子發(fā)射系數(shù)（5）背散射電子在試樣上方有一定的角分布。二次電子：（1）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；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，隨著入射束能量增加，二次電子發(fā)射系數(shù)減??；二次電子發(fā)射系數(shù)與試樣表面傾角有關(guān)。3二次電 子在試樣上方的角分布，二次電子發(fā)射方向不受試樣傾斜的影響。吸收電子：吸收電流與背散射電子電流存在著互補(bǔ)關(guān)心，因而可以認(rèn)為吸收電子流與背散射電子流反應(yīng)式樣相同的信息

16、。7、 二次電子掃描像為什么可以反映樣品表面或者斷面的形貌信息，并看圖說(shuō)明。答：第三章：熱分析1、對(duì)DTA圖線解釋。止度2、什么是差熱分析？差熱分析對(duì)樣品和參比物有什么要求?答：差熱分析：在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)與參比物之間的溫度差隨溫度變化的一種技術(shù)。參比物：在測(cè)定條件下不產(chǎn)生任何熱效應(yīng)的惰性物質(zhì)。樣品：粉末狀樣品。在耐高溫條件下選擇傳導(dǎo)性好的材料。3、差熱分析儀由哪幾部分組成？各有什么作用？答：差熱分析裝置：加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、差熱系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等1、加熱爐：爐內(nèi)有均勻溫度區(qū)，使試樣均勻受熱；程序控溫，以一定的精確速率均勻升（降）溫；電爐熱擾；爐子體積小、容量小，便于調(diào)

17、節(jié)升、降溫速度；爐子的線圈無(wú)感應(yīng)現(xiàn)象，避免對(duì)熱電偶電流干重量輕。2、溫度控制系統(tǒng)：以一定的程序來(lái)調(diào)節(jié)升溫或降溫的裝置，變溫速率范圍1 100K/min,常用的為1 20K/min。3、信號(hào)放大系統(tǒng)：通過(guò)直流放大器將差熱電偶產(chǎn)生的的微弱的溫差電動(dòng)勢(shì)放大、增幅、輸出，已足夠的能量使伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)記錄筆記錄出差熱曲線。4、差熱系統(tǒng)：核心部分：樣品室、熱電偶、試樣堆竭等組成（1）熱電偶：差熱分析的關(guān)鍵元件：能測(cè)定較的溫度，測(cè)溫范圍寬，長(zhǎng)期使用無(wú)物理、化學(xué)變化，高溫下耐氧化、耐腐蝕；足夠的機(jī)械強(qiáng)度，價(jià)格適宜。（2）試樣容器：在耐高溫條 件下選擇傳導(dǎo)性好的材料。材料：陶瓷材料、石英質(zhì)、剛玉質(zhì)和鉗、鉗

18、、鉤等。5、記錄系統(tǒng)：雙筆記錄儀，微機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制和記錄，并可對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。6、氣氛控制系統(tǒng) 和壓力控制系統(tǒng)：提供氣氛條件和壓力條件，增大了測(cè)試范圍4、影響差熱分析的因素有哪些？答：外因：儀器結(jié)構(gòu)、操作及實(shí)驗(yàn)條件升溫速率壓力氣氛等內(nèi)因：樣品本身的特性、試樣的粒度、參比物的選擇、試樣的用量和裝填1、升溫速率：當(dāng)升溫速率增大時(shí)，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱效應(yīng)增大，峰頂溫度通常向高溫方向移動(dòng)，峰形陡，峰的面積也會(huì)增加。2、壓力和氣氛：加熱放岀氣體的試樣，其分解溫度受產(chǎn)物氣相的控制，隨著產(chǎn)物氣相壓力的增高，試樣分解溫度向高溫方向移動(dòng)。3、試樣的 用量及裝填：試樣用量多，熱效應(yīng)大，峰頂溫度滯后，容易掩蓋鄰近

19、小峰谷。以少為原則。硅酸鹽試樣用量：0.2 0.3克o裝填要求：薄而均勻，試樣和參比物的裝填情況一致。4、試樣粒度：試樣顆粒越大，峰形趨于扁而寬。反之，顆粒越 小,熱效應(yīng)溫度 偏低，峰 形變 小。 顆粒度要求：100目-300目（0.04- 0.15mm） o 5、參比物的選擇：整個(gè)測(cè)溫范圍無(wú)熱反應(yīng)比熱與導(dǎo)熱性與試樣相近，粒度與試樣相近（100-300目篩）6、稀釋劑的影響 7、走紙速 度的選擇。影響DTA曲線的儀器因素1、 爐子尺寸：均溫區(qū)與溫度梯度的控制、培璃大小和形狀、熱傳導(dǎo)性控制、差熱電偶性能 材質(zhì)、 尺寸、形狀、靈敏度選擇2 、 熱電偶與試樣相對(duì)位置：熱電偶熱端應(yīng)置于試樣中心、記錄系

20、統(tǒng)精度影響DTA曲線的試樣因素（1） 熱容量和熱導(dǎo)率的變化：應(yīng)選擇熱容量及熱導(dǎo)率和試樣相近的作為參比物（2） 試樣的 顆粒度：試樣顆粒越大，峰形趨于扁而寬。反之，顆粒越小，熱效應(yīng)溫度偏低，峰形變小；顆粒度要求：100 目-300 目（ 0.04-0.15mm ） （3）試樣的結(jié)晶度、純度和離子取代：結(jié)晶度好，峰形尖銳；結(jié)晶度不好，則峰面積要小。純度、離子取代同樣會(huì)影響 DTA 曲線。 （4） 試樣的用量：試樣 用量多，熱效應(yīng)大，峰頂溫度滯后，容易掩蓋鄰近小峰谷。以少為原則。硅酸鹽試樣用量： 0.2 0.3 克（5）試樣的裝填：裝填要求：薄而均勻；試樣和參比物的裝填情況一致 （6） 熱中性體（參

21、比物）：整個(gè)測(cè)溫范圍無(wú)熱反應(yīng)、比熱與導(dǎo)熱性與試樣相近、 粒度與試樣相近 （ 100-300 目篩） 影響DTA曲線的操作因素（1） 加熱速度：加熱速度快，峰尖而窄，形狀拉長(zhǎng)，甚至相鄰峰重疊；加熱速度慢，峰寬而矮，形狀扁平，熱效應(yīng)起始溫度超前；常用升溫速度： l-10K/min, 硅酸鹽材料 7-15K/min, 2） 壓力和氣 氛：對(duì)體積變化大試樣，外界壓力增大，熱反應(yīng)溫度向高溫方向移動(dòng)；氣氛會(huì)影響差熱曲線形態(tài)。（ 3） 熱電偶熱端位置：插入深度一致，裝填薄而均勻。 4） 走紙速度 （升溫速度與記錄速度的配合）：走紙速度與升溫速度相配合，升溫速度10K/min/ 走紙速度30cm/ho5、什么

22、是熱重分析？什么是示差掃描量熱分析？答：熱重分析：在程序溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的技術(shù)。差示掃描量熱分析法（DSC）通過(guò)對(duì)試樣因熱效應(yīng)而發(fā)生的能量變化進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)償，保持試樣與參比物之間溫度始終保持相同，無(wú)溫差、無(wú)熱傳遞，使熱損失小，檢測(cè)信號(hào)大。靈敏度和精度大有提高，可進(jìn)行定量分析。6, 影響熱重曲線的主要因素有哪些？ 答：任何一種分析測(cè)量技術(shù)都必須考慮到測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性和重復(fù)性。為了要得到準(zhǔn)確性和復(fù)現(xiàn)性好的熱重測(cè)定曲線，就必須對(duì)能影響其測(cè)定結(jié)果的各種因素仔細(xì)分析。影響熱重法測(cè)定結(jié)果的因素，大致有下列幾個(gè)方面：儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)的選擇，試樣的影響因素等等。 1-升溫速度 2.

23、試樣周圍氣氛 3.堆璃和支架的影響 4.試樣因素 5.走 紙速度。 （1） 儀器（熱天平）因素： 爐子的加熱速度、樣品器與爐子的幾何形狀、爐子的氣氛、記錄結(jié)構(gòu)的靈敏度、試樣容器的組成（ 2） 試樣的特性：樣品的分量、逸出氣體在試樣 中的溶解度、試樣顆粒的大小、反應(yīng)熱、試樣的 填裝方法、試樣的性質(zhì)、試樣的熱到率。r (1)升溫速率(2)爐內(nèi)氣氛 (3)刪材料(4)支持器和爐子的幾何形狀(5)走紙速度，記錄儀量程I (6)天平和記錄機(jī)構(gòu)的靈敏度(1)樣品量I (2)樣品的幾何形狀1(3)樣品的裝填方式I (4)樣品的屬性O(shè)1、升溫速度的影響：升溫速率越大，熱滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重，往往導(dǎo)致熱重曲線上的起始

24、溫度Ti和終止溫度Tf偏高。另外，升溫速率快往往不利于中間產(chǎn)物的檢岀，在TG曲線上呈現(xiàn)岀的拐點(diǎn)很不明顯。2、試樣量、粒度及裝填方式的影響：試樣量要少，一般2? 5mg ;粒 度越細(xì)越好；盡可能將試樣鋪平。3、氣氛的影響：氣氛對(duì)熱重曲線的影響與反應(yīng)類型、分解產(chǎn)物的性質(zhì)和所通氣體的類型有關(guān)。4、揮發(fā)物的冷凝：失重結(jié)果偏低、假失重、TG曲 線變形。5、浮力的影響：空氣溫度越高，浮力越小，將會(huì)產(chǎn)生表觀增重增重現(xiàn)象。實(shí)用校正方法是做空白試驗(yàn)，(空載熱重實(shí)驗(yàn))，消除表觀增重。第四章振動(dòng)光譜1、紅外光譜圖的坐標(biāo)是什么？組成要素有哪幾個(gè)？請(qǐng)闡述。答：譜圖的橫坐標(biāo)有兩種量綱，=種是波長(zhǎng)(um),另一種是波數(shù)(c

25、m-1),縱坐標(biāo)用 透過(guò)率表示(或用吸光度表示)。組成要素：譜帶數(shù)目、吸收帶位置、譜帶的形狀、譜帶的強(qiáng)度。2、 分子吸收紅外光必須滿足哪兩個(gè)條件？(紅外光譜產(chǎn)生的條件)答：1、紅外光的能量應(yīng)恰好能滿足振動(dòng)能級(jí)躍遷所需要的能量，當(dāng)紅外光的頻率與分子中某基團(tuán)的振動(dòng)頻率相同時(shí)，紅外光的能量才能被吸收。2、紅外光與物質(zhì)之間有耦合作 用。分子必須有偶極矩的變化。3、紅外光譜帶劃分為哪兩個(gè)區(qū)？各有什么特征？答：官能團(tuán)區(qū)(特征譜帶區(qū))和指紋區(qū)(中紅外區(qū))1、官能團(tuán)區(qū)4000cm-l1333cm-l,確定主要基團(tuán)2、指紋區(qū)1333cm-l667cm-l指紋區(qū)可以表示整個(gè)分子的特征，用來(lái)鑒別烯桂的取代程度、提供

26、化合物的順?lè)礃?gòu)型信息；確定苯環(huán)的取代基類型等。4、紅外光譜圖中譜帶數(shù)目由哪些因素決定？答：1、譜帶的數(shù)目與分子振動(dòng)自由度有關(guān)，理想狀態(tài)下，振動(dòng)自由度的數(shù)目與譜帶數(shù)目相等，如H20的振動(dòng)自由度為3,其紅外吸收譜圖中會(huì)岀現(xiàn) 3個(gè)吸收譜帶，這是理想狀 況。2、譜帶的 數(shù)目也與振動(dòng)發(fā)生簡(jiǎn)并有關(guān)，如果有振動(dòng)發(fā)生簡(jiǎn)并，則譜帶數(shù)目減少，如在C02分子的四個(gè)振動(dòng)形式中，兩個(gè)扭動(dòng)振動(dòng)頻率相等，發(fā)生簡(jiǎn)并，在紅外光譜圖中這兩個(gè)扭動(dòng)振動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)吸收譜帶。3、無(wú)瞬間偶極矩變化時(shí)，無(wú)紅外吸收 (即振動(dòng)形式非紅外活 性的)。如CO2的四個(gè)振動(dòng)形式中，有一個(gè) 對(duì)稱伸縮振動(dòng)，該振動(dòng)無(wú)偶極矩變化，無(wú)紅外活性，不吸收紅光，不產(chǎn)生譜

27、帶。4、另外與儀器性能也有關(guān)，儀器性能不好，分辨率低，有可能使吸收譜帶數(shù)減少。5、影響譜帶位置(位移)的因素有哪些？各起到什么作用？答：內(nèi)部因素誘導(dǎo)效應(yīng)：力常數(shù)變大時(shí)，吸收峰發(fā)生紫移。(2)共軌效應(yīng)：由于分子中形成大n鍵所引起的效應(yīng)，稱為共輒效應(yīng)。它使電子云密度平均化，造成雙鍵略有伸長(zhǎng)，鍵的力常數(shù)變小，吸收峰紅移。（3）空間效應(yīng)：張力大伸縮頻率高。例如四元環(huán)與五元環(huán)上均有碳基存在時(shí)，由于四元環(huán)的張力比五元環(huán)大，因而四元環(huán)中碳基的伸縮頻率較高。（4）氫鍵：氫鍵的形成使基團(tuán)頻率降低。氫鍵 x H.丫形成后，X-H的伸縮振動(dòng)頻率降低，峰形變寬，吸收強(qiáng)度增加。外部因素（1）物質(zhì)的狀態(tài)：物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)，

28、分子間相互作用力很弱，IR吸收峰較為尖銳，可以觀察到伴隨振動(dòng)光譜的轉(zhuǎn)動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)；液體或固體的IR譜，由于分子間的作用力強(qiáng)，不岀現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)，吸收峰的頻率有所降低。（2）溶劑效應(yīng)：在化合物以溶液狀態(tài)繪制IR譜圖時(shí)，由于溶劑的種類、溶液的濃度不同，所得到的吸收光譜不同的現(xiàn)象。最常見(jiàn)的溶劑效應(yīng)：極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率隨溶劑極性的增大而向低波數(shù)方向位移一紅移，吸收峰往往增強(qiáng)，原因：溶劑分子之間形成氫鍵。消除溶 劑效應(yīng)方法：采用非極性溶劑，如CC14,CS2得紅外吸收光譜。6、紅外測(cè)試樣品中固體樣品的制樣方法有哪些？答：1.氣體樣品氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，它的兩端粘有紅外透光的（1）液體池法：

29、沸點(diǎn)較低，極性基團(tuán)和極性等，并以稀溶液來(lái)獲NaCI 或 KBr 窗揮發(fā)性較大的片。先將氣槽抽真空，再將試樣注入2.液體和溶液試樣試樣，可注入封閉液體池中，液層厚度一般為 兩片鹽片之間，形成液膜。3 .固體試樣（1）壓片法：將 于模具中，用（510）107Pa壓力在油壓機(jī)上壓成透明干燥處理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光 影響細(xì)，與液體石蠟或全氟代婭混合，調(diào)成糊狀， 的測(cè)定。可將它們直接加熱熔融后涂制 在鹽片上，待溶劑揮發(fā)后成膜測(cè) 有微量液體池、微量固體 量。7、拉曼光譜與紅外光譜分析方法的異同點(diǎn)有哪些？ 答：1使用光源不同2都能提供分子振動(dòng)頻率的信息，但物理過(guò)程卻不同。Raman為發(fā)射光譜，IR是吸收光譜。3、Raman散射過(guò)程來(lái)源于分子的誘導(dǎo)偶極矩，與分子極化率的變化相關(guān)。通常非極性分子及基團(tuán)的振動(dòng)導(dǎo)致分子變形，引起極化率變化，是拉曼活性的；紅外吸收過(guò)程與分子永久偶極矩的變化相關(guān)，一般極性分子及基團(tuán)的振動(dòng)引起永久偶極矩的變化，故通常是紅外活性的。第五章光電子能譜分析1、什么叫做弛豫過(guò)程？處于高能量狀態(tài)的原子有哪兩種去激方式？答：馳豫：原子受激后，處于高能狀態(tài)。此時(shí)原子有向低能態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。原