材料現(xiàn)代分析(共14頁(yè))

1、一、填空題1、X射線管由：陰極(ynj)(Cathode)、陽(yáng)極(yngj)(Anode)、窗口(chungku)(Window) 、焦點(diǎn)（Focal Point)構(gòu)成。2、當(dāng)X射線管的管電壓低于臨界電壓，僅可以產(chǎn)生（連續(xù)X射線(Continuous X-ray) ）。當(dāng)X射線管的管電壓超過臨界電壓時(shí)就可以產(chǎn)生（連續(xù)X射線(Continuous X-ray) ）和（標(biāo)識(shí)X射線(Characteristic X-ray) ）3、掃描電子顯微鏡常用的信號(hào)是（ 背散射電子BE ）和（ 二次電子 SE ）。4、電子探針包括（ 波譜儀WDS ）和（ 能譜儀EDS ）成分分析儀器。5、影響差熱曲線的因素有

2、：升溫速度 、 粒度和顆粒形狀、裝填密度、壓力和氣氛等。6、原子力顯微鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜、差熱分析的英文字母縮寫分別是（AFM）、（TEM）、（XPS）、（ DTA ）。7、電磁透鏡的像差包括球差、色差、像散和畸變，其中，（球差）是限制電子透鏡分辨本領(lǐng)最主要因素。8、在X 射線衍射物相分析中，粉末衍射卡組是由 粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(huì)編制，稱為 JCPDS 卡片，又稱為 PDF 卡片。9、X射線透過物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的物理效應(yīng)有： 散射、 光電效應(yīng) 、 透射X射線 、和 熱 。10、X射線物相分析方法分： 定性 分析和 定量 分析兩種；測(cè)鋼中殘余奧氏體的直接比較法就屬于其中的 定量 分析方法

3、。11、透射電子顯微鏡的分辨率主要受 衍射效應(yīng) 和 像差 兩因素影響。12、 X 射線衍射方法有 勞厄法 、 轉(zhuǎn)晶法 、 粉晶法 和 衍射儀法 。二、選擇題1. X 射線是（A ）A. 電磁波； B. 聲波； C. 超聲波； D. 波長(zhǎng)為0.011000。2. 方程2dSin=叫（A D）A. 布拉格方程； B. 勞厄方程； C. 其中稱為衍射角； D. 稱為布拉格角。3. 下面關(guān)于電鏡分析敘述中正確的是（ B D）A. 電鏡只能觀察形貌；B. 電鏡可觀察形貌、成分分析、結(jié)構(gòu)(jigu)分析和物相鑒定；C電鏡分析在材料研究(ynji)中廣泛應(yīng)用，是因?yàn)榉糯蟊稊?shù)高，與分辨率無關(guān)；D電鏡在材料(c

4、ilio)研究中廣泛應(yīng)用，是因?yàn)榉糯蟊稊?shù)高，分辨率高。4在掃描電鏡分析中（A C）A 成分像能反映成分分布信息，形貌像和二次電子像反映形貌信息B 所有掃描電鏡像，只能反映形貌信息；C 形貌像中凸尖和臺(tái)階邊緣處最亮，平坦和凹谷處最暗；D 掃描電鏡分辨率比透射電鏡高。5差熱分析中，摻比物的要求是（ ABC）A 在整個(gè)測(cè)溫范圍內(nèi)無熱效應(yīng)；B 比熱和導(dǎo)熱性能與試樣接近；C 常用1520煅燒的高純-Al2O3 粉D 無任何要求。三、簡(jiǎn)述題1、簡(jiǎn)述布拉格方程及其意義。推導(dǎo)：反射線光程差&=CB=CD=2dsin ,干涉一致加強(qiáng)的條件&=n ，則 2dsin =n。（反射線空間方位，d反射晶面間距，波長(zhǎng)）。

5、布拉格方程描述了“選擇反射(selective reflection)”的規(guī)律，產(chǎn)生“選擇反射”的方向是 各原子面反射線干涉一致加強(qiáng)的方向，即滿足布拉格方程。2、在研究純鐵時(shí)，為什么要選用鈷靶（Cobalt target）或鐵靶（Iron target），而不能用鎳靶（Nickel target）和銅靶（Copper target）？已知鐵的k 0.17429nm，鈷鈀的K波長(zhǎng)0.17902nm，銅靶的K波長(zhǎng)0.154nm，鎳靶的K波長(zhǎng)0.1659nm因?yàn)?yn wi)鐵的k 0.17429nm，而由鈷靶產(chǎn)生(chnshng)的K波長(zhǎng)(bchng)為0.17902nm，這樣由鈷靶產(chǎn)生的X射線不

6、能激發(fā)鐵的K系熒光，同樣鐵靶產(chǎn)生的X射線不能激發(fā)鐵的K系熒光。由于鈷靶的K波長(zhǎng)非?？拷嚇予F的k ，所以試樣鐵對(duì)鈷靶K輻射的吸收也最小。由鎳靶和銅靶產(chǎn)生的K 波長(zhǎng)分別為0.1659nm和0.154nm,小于鐵的k。能激發(fā)試樣鐵的K系輻射，造成非常嚴(yán)重的非相干散射背景。3、電子衍射與X射線衍射有何異同相同點(diǎn)為：原理完全一樣，都滿足布拉格方程作為衍射基本條件，并且兩種衍射技術(shù)所得到的衍射花樣在幾何特征上也大致相似。不同點(diǎn)為：1、電子波長(zhǎng)比X射線短得多，角很小為0.01rad，X射線的衍射角較大，接近/2；2、電子衍射采用的薄晶樣品，X射線常用粉晶法；3、電子衍射產(chǎn)生衍射斑點(diǎn)，分布在二維倒易截面內(nèi)，

7、直觀反映晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系，得到較多信息；4、電子衍射束的強(qiáng)度較大，樣品曝光、成像時(shí)間短。4、簡(jiǎn)述差熱分析的原理。為何差熱分析只能做定性和半定量分析而差示掃描量熱法能做定量分析？ （DSC與DTA不同）將兩個(gè)反極性的熱電偶串聯(lián)起來，就構(gòu)成了可用于測(cè)定兩個(gè)熱源之間的溫度差的溫差熱電偶，將溫差熱電偶的一個(gè)熱端插在試樣中，另一個(gè)熱端插在待測(cè)溫度區(qū)間內(nèi)不發(fā)生熱效應(yīng)的參比物中，試樣和參比物同時(shí)升溫，測(cè)定升溫過程中兩者溫度差，就構(gòu)成了差熱分析的基本原理。 DTA中試樣發(fā)生差熱效應(yīng)時(shí)，試樣本身的升溫速度是非線性的，發(fā)生熱效應(yīng)時(shí)，試樣與參比物周圍的環(huán)境有較大的溫差，它們之間會(huì)進(jìn)行熱傳遞，降低熱效應(yīng)測(cè)量的靈敏度與

8、精度，因此，到目前為止的大部分差熱分析技術(shù)還不能進(jìn)行定量分析工作，只能進(jìn)行定性或半定量的分析工作。而DSC通過對(duì)試樣因發(fā)生熱效應(yīng)而發(fā)生的能量變化進(jìn)行及時(shí)應(yīng)有的補(bǔ)償，保持試樣與參比物之間的溫度始終保持相同，無溫差與熱傳遞，使熱損失小，檢測(cè)信號(hào)大。所以，靈敏度和精度方面大有提高，因此，DSC能做定量分析。5、簡(jiǎn)述什么是拉曼散射(snsh)和拉曼位移？請(qǐng)畫出相應(yīng)的示意圖，并簡(jiǎn)要解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象(xinxing)的原因。當(dāng)光照射到物質(zhì)上時(shí)會(huì)發(fā)生非彈性散射，散射光中除有與激發(fā)光波長(zhǎng)相同的彈性成分（瑞利散射）外，還有比激發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)的和短的成分，后一現(xiàn)象(xinxing)統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。由分子振動(dòng)、固體中的

9、光學(xué)聲子等元激發(fā)與激發(fā)光相互作用產(chǎn)生的非彈性散射稱為拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起來所形成的光譜稱為拉曼光譜。斯托克斯線與反斯托克斯線與入射光頻率之差成為拉曼位移。原因：光子與分子碰撞后發(fā)生了能量交換，光子將一部分能量傳遞給樣品分子或從樣品分子獲得一部分能量,因而改變了光的頻率。6、用掃描電鏡拍出得照片具有立體感強(qiáng)的特點(diǎn)，這是因?yàn)樗哂写蟮木吧?depth of field)，請(qǐng)回答什么是景深？景深取決于哪幾個(gè)因素？景深是指一個(gè)透鏡對(duì)高低不平的試樣各部位能同時(shí)聚焦成像的一個(gè)能力范圍。它取決于分辨本領(lǐng)和電子束入射半角7、X射線與物質(zhì)相互作用會(huì)產(chǎn)生哪些信號(hào)？相干的 coherent ；非相

10、干的 incoherent；熒光x射線 Fluorescent X-ray；光電子 X-ray Photoelectron Spectroscopy;俄歇電子 Auger Electron Spectroscopy8、電子束和固體樣品作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪些信號(hào)？它們各具有什么特點(diǎn)？主要有六種：1)背散射電子(back scattering electrons,BE):彈性背散射電子遠(yuǎn)比非彈性背散射電子所占的份額多；能量高；來自樣品表面幾百nm深度范圍；其產(chǎn)額隨原子序數(shù)增大而增多.用作形貌分析、成分分析以及結(jié)構(gòu)分析。2)二次電子(secondary electrons,SE):能量較低；來自(li z

11、)表層510nm深度范圍；對(duì)樣品表面化狀態(tài)十分敏感，因此能進(jìn)行表面形貌分析；其產(chǎn)額與原子序數(shù)間沒有(mi yu)明顯的依賴關(guān)系，因此不能進(jìn)行成分分析。3)吸收(xshu)電子(absorption electrons,AE):吸收電子信號(hào)調(diào)制成圖像，其襯度恰好和SE或BE信號(hào)調(diào)制圖像襯度相反;與背散射電子的襯度互補(bǔ)。吸收電子能產(chǎn)生原子序數(shù)襯度，即可用來進(jìn)行定性的微區(qū)成分分析.4)透射電子(transmisive electrons,TE)：透射電子信號(hào)由微區(qū)的厚度、成分和晶體結(jié)構(gòu)決定.可進(jìn)行微區(qū)成分分析。5)特征X射線(characteristic X ray): 用特征值進(jìn)行成分分析；來自樣

12、品較深的區(qū)域 。6)俄歇電子(Auger electrons,AuE):各元素的俄歇電子能量值很低；來自樣品表面12nm范圍，它適合做表面分析。9、在電子顯微分析中，電子的波長(zhǎng)是由什么決定的？電子的波長(zhǎng)與該因素的關(guān)系怎樣？關(guān)系式？在電子顯微分析中，電子的波長(zhǎng)是由電子加速電壓決定的，電子的波長(zhǎng)與其平方根成反比，德布羅意的波粒二象性關(guān)系式：E=h,P=h/可得 =h/P=h/mv帶入數(shù)值可得 電子波長(zhǎng)為=12.25/V （）10、差熱曲線中，如何確定吸熱（放熱）峰的起點(diǎn)和終點(diǎn)？起點(diǎn)和終點(diǎn)各代表什么意義？用外推法確定吸熱（放熱）峰的起點(diǎn)和終點(diǎn)，其中外延始點(diǎn)用峰的起始邊陡峭部分的切線和外延基線所得的交

13、點(diǎn)，同理可以確定外延終點(diǎn)（基線：指DTA曲線上T近似等于0的區(qū)間；峰：指DTA曲線離開基線又回到基線的部分，包括放熱峰和吸熱峰）起點(diǎn)和終點(diǎn)代表起始和終止的溫度。11、何為波譜儀和能譜儀？說明其工作的三種基本方式，并比較波譜儀和能譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)。波譜儀：用來檢測(cè)X射線的特征波長(zhǎng)的儀器能譜儀：用來檢測(cè)X射線的特征能量的儀器三種基本工作方式：定點(diǎn)元素全分析、線掃描分析、面掃描分析。優(yōu)點(diǎn)(yudin):1）能譜儀探測(cè)X射線的效率高。2）能譜儀在同一時(shí)間對(duì)分析點(diǎn)內(nèi)所有元素X射線光子的能量進(jìn)行測(cè)定和計(jì)數(shù)(j sh)，在幾分鐘內(nèi)可得到定性分析結(jié)果，而波譜儀只能逐個(gè)測(cè)量每種元素特征波長(zhǎng)。3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(jindn

14、)，穩(wěn)定性和重現(xiàn)性都很好4）不必聚焦，對(duì)樣品表面無特殊要求，適于粗糙表面分析。缺點(diǎn)：1）分辨率低.2）能譜儀只能分析原子序數(shù)大于11的元素；而波譜儀可測(cè)定原子序數(shù)從4到92間的所有元素。3）能譜儀的Si(Li)探頭必須保持在低溫態(tài)，因此必須時(shí)時(shí)用液氮冷卻。12、試述X射線衍射物相分析步驟？及其鑒定時(shí)應(yīng)注意問題？步驟：（1）通過實(shí)驗(yàn)獲取試樣的衍射圖譜（2）通過對(duì)所獲得衍射圖譜的分析和計(jì)算，獲得各衍射物相的2、d及I值（3）使用I值最大的三個(gè)值對(duì)應(yīng)的d，值去查PDF卡片號(hào)（4）若與PDF卡中物相參數(shù)基本吻合，可基本確定這組衍射峰所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)注意問題：（1）低角度處的峰比高角度處的重要（2）只能初步

15、確定物相（3）低值數(shù)據(jù)比強(qiáng)值數(shù)據(jù)重要13、掃描電鏡的成像原理與透射電鏡有何不同？?jī)烧咄耆煌?。透射電鏡用電子束為照明源，通過電子流對(duì)樣品的透射或反射及電磁透鏡的多級(jí)放大后在熒光屏上成像的。 而掃描電鏡則是以類似電視機(jī)攝影顯像的方式，利用細(xì)聚焦電子束在樣品表面掃描時(shí)激發(fā)出的各種物理信號(hào)來調(diào)制而成像的。14、請(qǐng)寫出光學(xué)顯微鏡（OM）、XRD、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、熱重法（TGA）、差熱分析（DTA）、差示掃描量熱法（DSC）、原子力顯微鏡（AFM）和掃描隧道顯微鏡（STM）的英文全稱。光學(xué)顯微鏡(OM) Optical MicroscopeX熒光衍射（XRD ）:X-ray Di

16、ffraction掃描電鏡 （SEM ）:scanning electron microscope透射電子顯微鏡 （TEM) Transmission Electron Microscope,熱重分析(TG或TGA) Thermogravimetry Analysis差熱分析（DTA） differential thermal analysis差示掃描(somio)量熱法(DSC) Differential Scanning Calorimetry,原子力顯微鏡(AFM) Atomic Force Microscope掃描(somio)隧道顯微鏡(STM) Scanning Tunneling

17、 Microscope15、透射電子顯微鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成？各系統(tǒng)之間是何關(guān)系？透射電子顯微鏡有哪些功能(gngnng)？在材料科學(xué)中有什么應(yīng)用？照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、圖像觀察和記錄系統(tǒng)。電子光學(xué)系統(tǒng)是核心，電源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和操作控制系統(tǒng)都是輔助系統(tǒng)。功能：透射電鏡有兩大主要功能，即觀察材料內(nèi)部組織形貌和進(jìn)行電子衍射以了解選區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)。分析型透鏡除此以外還可以增加特征X射線探頭、二次電子探頭等以增加成分分析和表面形貌觀察功能。改變樣品臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)高溫、低溫和拉伸狀態(tài)下進(jìn)行樣品分析。應(yīng)用：透射電子顯微鏡在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用非常廣泛。可以進(jìn)行材料組織形貌觀察、研究材料的相變規(guī)律、探索晶體缺陷對(duì)

18、材料性能的影響、分析材料失效原因、剖析材料成分、組成及經(jīng)過的加工工藝等。16、紅外光譜主要用于哪幾方面、哪些領(lǐng)域的研究和分析？紅外光譜法有什么特點(diǎn)？用于化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)分析、物相分析。應(yīng)用領(lǐng)域：較多的應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于無機(jī)化合物和礦物的鑒定開始較晚。 特點(diǎn)是：1、特征性高；2、不受樣品物理狀態(tài)的限制。3、測(cè)定樣品所需的樣品量少。4、操作方便，測(cè)定速度快，重復(fù)性好。5、已有標(biāo)準(zhǔn)譜圖多，便于查詢。17、實(shí)驗(yàn)中選擇X射線管以及濾波片的原則是什么？已知一個(gè)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？實(shí)驗(yàn)中選擇X射線管的原則是為避免或減少產(chǎn)生熒光輻射，應(yīng)當(dāng)避免使用比樣品中主元素

19、的原子序數(shù)大26（尤其是2）的材料作靶材的X射線管。選擇濾波片的原則是X射線分析中，在X射線管與樣品之間一個(gè)濾波片，以濾掉K線。濾波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序數(shù)小1或2的材料。分析以鐵為主的樣品，應(yīng)該選用Co或Fe靶的X射線管，它們的濾波片分別相應(yīng)(xingyng)選擇Fe和Mn為濾波片。18、試述布拉格公式(gngsh)2dHKLsin=中各參數(shù)的含義，以及(yj)該公式有哪些應(yīng)用？dHKL表示HKL晶面的面間間距，角表示掠過角或布拉格角，即入射X射線或衍射線與面間間的夾角，表示入射X射線的波長(zhǎng)。 該公式有二個(gè)方面用途：（1）已知晶體的d值。通過測(cè)量，求特征X射線的，并通

20、過判斷產(chǎn)生特征X射線的元素。這主要應(yīng)用于X射線熒光光譜儀和電子探針中。（2）已知入射X射線的波長(zhǎng)， 通過測(cè)量，求晶面間距。并通過晶面間距，測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)或進(jìn)行物相分析。19、請(qǐng)導(dǎo)出電子衍射的基本公式，解釋其物理意義，并闡述倒易點(diǎn)陣與電子衍射圖之間有何對(duì)應(yīng)關(guān)系?R/L=/d 詳見公式：書本P145在0O附近的低指數(shù)倒易陣點(diǎn)附近范圍，反射球面十分接近一個(gè)平面，且衍射角度非常小 10，這樣反射球與倒易陣點(diǎn)相截是一個(gè)二維倒易平面。這些低指數(shù)倒易陣點(diǎn)落在反射球面上，產(chǎn)生相應(yīng)的衍射束。 因此，電子衍射圖是二維倒易截面在平面上的投影。20、若X射線管的額定功率為1.5kW，在管電壓為35kV時(shí)，容許的最大電流

21、是多少？公式：P=UI21、X射線的本質(zhì)是什么？是誰首先發(fā)現(xiàn)了X射線？X射線的本質(zhì)是一種橫電磁波？倫琴首先發(fā)現(xiàn)了X射線，勞厄揭示了X射線的本質(zhì)22、比較物相定量分析的外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、K值法、直接比較法和全譜擬合法的優(yōu)缺點(diǎn)？1外標(biāo)法就是待測(cè)物相的純物質(zhì)作為標(biāo)樣以不同的質(zhì)量比例另外進(jìn)行標(biāo)定，并作曲線圖。外標(biāo)法適合于特定兩相混合物的定量分析，尤其是同質(zhì)多相（同素異構(gòu)體）混合物的定量分析。2內(nèi)標(biāo)法是在待測(cè)試樣中摻入一定量試樣中沒有的純物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定量分析，其目的是為了消除基體效應(yīng)。內(nèi)標(biāo)法最大的特點(diǎn)是通過加入內(nèi)標(biāo)來消除基體效應(yīng)的影響，它的原理簡(jiǎn)單，容易理解。但它也是要作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在實(shí)踐起來有一定的困

22、難。3K值法是內(nèi)標(biāo)法延伸。K值法同樣要在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)，人們經(jīng)常也稱之為清洗劑。K值法不作標(biāo)準(zhǔn)曲線，而是選用剛玉Al2O3作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并在JCPDS卡片中，進(jìn)行(jnxng)參比強(qiáng)度比較，K值法是一種較常用的定量分析方法。4直接比較法通過將待測(cè)相與試樣中存在的另一個(gè)相的衍射峰進(jìn)行(jnxng)對(duì)比，求得其含量的。直接法好處在于它不要純物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)曲線，也不要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，它適合于金屬樣品的定量測(cè)量。以上四種(s zhn)方法都可能存在因擇優(yōu)取向造成強(qiáng)度問題。5 、Rietveld全譜擬合定量分析方法。通過計(jì)算機(jī)對(duì)試樣圖譜每個(gè)衍射峰的形狀和寬度，進(jìn)行函數(shù)模擬?？杀苊鈸駜?yōu)取向，獲得高分辨高

23、準(zhǔn)確的數(shù)字粉末衍射圖譜.不足之處是：必須配有相應(yīng)軟件的衍射儀。X射線產(chǎn)生的條件：產(chǎn)生自由電子；2.使電子作定向的高速運(yùn)動(dòng)；3在其運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)置一個(gè)障礙物使電子突然減速或停止。影響分辨率主要因素分辨率大小由入射電子束直徑和調(diào)制信號(hào)類型決定；電子束直徑越小，分辨率越高。用于成像的物理信號(hào)不同，分辨率不同。25、相對(duì)于光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡，掃描電鏡各有哪些優(yōu)點(diǎn)？能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)，樣品的尺寸可大至120mm80mm50mm。(2) 樣品制備過程簡(jiǎn)單，不用切成薄片。(3) 樣品可以在 HYPERLINK /s?wd=%E6%A0%B7%E5%93%81%E5%AE%A4&hl_tag=

24、textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 樣品室中作 HYPERLINK /s?wd=%E4%B8%89%E5%BA%A6%E7%A9%BA%E9%97%B4&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 三度空間的 HYPERLINK /s?wd=%E5%B9%B3%E7%A7%BB%E5%92%8C%E6%97%8B%E8%BD%AC&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 平移和旋轉(zhuǎn)，因此，可以從各種角度對(duì)樣品進(jìn)行觀察。(4)

25、 HYPERLINK /s?wd=%E6%99%AF%E6%B7%B1&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 景深大，圖象富有立體感。 HYPERLINK /s?wd=%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 掃描電鏡的 HYPERLINK /s?wd=%E6%99%AF%E6%B7%B1&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 景深較

26、HYPERLINK /s?wd=%E5%85%89%E5%AD%A6%E6%98%BE%E5%BE%AE%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比 HYPERLINK /s?wd=%E9%80%8F%E5%B0%84%E7%94%B5%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 透射電鏡大幾十倍。(5) 圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高?？煞糯笫畮妆兜綆资f倍，它基本上包括了從 HYPERLINK /s?wd=%E6%

27、94%BE%E5%A4%A7%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 放大鏡、 HYPERLINK /s?wd=%E5%85%89%E5%AD%A6%E6%98%BE%E5%BE%AE%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 光學(xué)顯微鏡直到 HYPERLINK /s?wd=%E9%80%8F%E5%B0%84%E7%94%B5%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_b

28、lank 透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué) HYPERLINK /s?wd=%E6%98%BE%E5%BE%AE%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 顯微鏡與透射電鏡之間，可達(dá)3nm。(6) HYPERLINK /s?wd=%E7%94%B5%E5%AD%90%E6%9D%9F&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 電子束對(duì)樣品的損傷與污染程度較小。(7) 在觀察形貌的同時(shí)，還可利用從樣品發(fā)出的其 HYPERLINK /s?wd=%E4%BB%9

29、6%E4%BF%A1&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 他信號(hào)作微區(qū) HYPERLINK /s?wd=%E6%88%90%E5%88%86%E5%88%86%E6%9E%90&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 成分分析.26、透射電子顯微鏡的成像原理是什么(shn me)？為什么必須小孔成像？成像原理(yunl)：質(zhì)厚和衍射襯度。為了確保(qubo)透射電鏡的分辨本領(lǐng)，物鏡的孔徑半角必須很小，即采用小孔徑角成像。一般是在物鏡的背焦平面上放一稱為物鏡光闌的小孔徑

30、的光闌來達(dá)到這個(gè)目的。透鏡的分辨本領(lǐng)除了與衍射效應(yīng)有關(guān)以外，還與透鏡的像差有關(guān)（球差）。球差范圍內(nèi)距高斯像平面3/4Zs處的散射圓斑的半徑最小，只有Rs/4。習(xí)慣上稱它為最小截面圓。在試樣上相應(yīng)的兩個(gè)物點(diǎn)間距為：rs=Rs/M=Cs3 （高斯平面） ， rs=1/4 Cs3 （最小截面圓所在平面）式中，Cs為電磁透鏡的球差系數(shù)，為電磁透鏡的孔徑半角。rs或rs與球差系數(shù)Cs成正比，與孔徑半角的立方成正比，隨著的增大，分辨本領(lǐng)也急劇地下降。 所以選擇小孔徑成像。四、計(jì)算題1、什么厚度的鎳濾波片可將CuK輻射的強(qiáng)度降低至入射時(shí)的70？ 如果入射X射線束中K和K強(qiáng)度之比是5：1，濾波后的強(qiáng)度比是多少

31、？已知m=49.03cm2/g, m=290cm2/g, Ni=8.9g/cm3。解：有公式I=I0e-umm =I0e-ut查表得：=8.90g/cm3 um=49.03cm2/g因?yàn)?I=I0*70%-umt=0.7解得 t=0.008mm所以(suy)濾波片的厚度為0.008mm又因?yàn)?yn wi)： I=50e-mt=0e-mt帶入數(shù)據(jù)(shj)解得I /=28.8濾波之后的強(qiáng)度之比為29：13、試計(jì)算用50千伏操作時(shí)，X射線管所發(fā)射的X射線短波限為多少？公式：0 = hc /( ev )4、計(jì)算當(dāng)管電壓為50kV時(shí)，電子在與靶碰撞時(shí)的速度與動(dòng)能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和所發(fā)射連續(xù)譜

32、的短波限和輻射光子的最大動(dòng)能。已知：電子靜止質(zhì)量，me=9.110-31kg；光速：c=2.998108m/s；電子電荷：e=1.60210-19C；普朗克常數(shù)：h=6.62610-34Js。解：已知條件：U=50kv；電子靜止質(zhì)量：m0=9.110-31kg； 光速：c=2.998108m/s；電子電量：e=1.60210-19C；普朗克常數(shù)：h=6.62610-34J.s電子從陰極飛出到達(dá)靶的過程中所獲得的總動(dòng)能為E=eU=1.60210-19C50kv=8.0110-18kJ由于E=1/2m0v02所以電子與靶碰撞時(shí)的速度為：v0=(2E/m0)1/2=4.2106m/s所發(fā)射連續(xù)譜的短

33、波限0的大小僅取決于加速電壓0（）12400/v(伏) 0.248輻射出來的光子的最大動(dòng)能為： E0h0hc/08.0110-15J5、欲使鉬靶X射線管發(fā)射的X射線能激發(fā)放置在光束中的銅樣品發(fā)射K系熒光輻射，問需的最低的管電壓值是多少？所發(fā)射的熒光輻射波長(zhǎng)是多少？已知電子電荷：e=1.60210-19C；普朗克常數(shù)：h=6.62610-34Js；光速：c=2.998108m/s，鉬靶X射線管發(fā)射的X射線的波長(zhǎng)=0.71nm。解：eVk=hc/Vk=6.62610-342.998108/(1.60210-190.7110-10)=17.46(kv)0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(

34、nm)=0.071(nm)其中(qzhng) h為普郎克常數(shù)(chngsh)，其值等于6.62610-34e為電子電荷(dinh)，等于1.60210-19c故需加的最低管電壓應(yīng)17.46(kv)，所發(fā)射的熒光輻射波長(zhǎng)是0.071納米。6、公式：2dsin =n根據(jù)公式d（110）=0.2027nm,d(200)=0.1433nm由2dsin =n得：sin（110） =0，5651，sin（200） =0.79934所以（110） =34.4o, （200） =57.07o7、CuK射線（=0.154nm）照射Cu樣品。已知Cu的點(diǎn)陣常數(shù)a=0.361nm，試用布拉格方程求解其（200）反射

35、的角。公式：2dsin =n8、NaCl的立方晶胞參數(shù)a=0.562nm，求d（200），d（220）。以CuK（=0.154nm）射線照射NaCl表面，當(dāng)2=31.7o和2=45.5o時(shí)記錄到反射線，這兩個(gè)角度之間未記錄到反射線，解釋這種現(xiàn)象發(fā)生的原因答：（1）NaCl為立方晶胞，根據(jù)晶面間距公式可知：d(200)=5.62/2=2.81；d(220)=5.62/2.828=1.99。（2）根據(jù)布拉格方程：2dsin=，可知：當(dāng)2=31.7時(shí)，d=2.81，與（200）面的d值接近，對(duì)應(yīng)的是（200）面；當(dāng)2=45.5時(shí)，d=1.65，與（220）面的d值接近，對(duì)應(yīng)的是（220）面。（3）這

36、兩個(gè)角度之間未記錄到反射線，可知（200）到（220）面之間沒有衍射線，所以是選擇反射的結(jié)果。翻譯1、The main difference between the STM and the other microscope is that there is no need for lenses and special light or electron sources.Instead the bound electrons already existing in the sample under investigation serve as the exclusive source of ra

37、diation.STM和其他顯微鏡的主要區(qū)別是它不需要鏡頭和特殊(tsh)的光源或是電子束。相反的，作為唯一輻射源的束縛電子已存在于待測(cè)樣品中。STM原理(yunl)：STM is based on the control of the tunneling current I through the potential barrier between the surface to be investigated and the probing metal tip.If a small bias voltage V is applied between the sample surface an

38、d tip,a tunneling current I will flow between the tip and sample when the gap between them is reduced to a few atomic diameters(1nm).STM是基于控制由被測(cè)表面和探測(cè)金屬尖端的表面勢(shì)壘而產(chǎn)生的隧道(sudo)電流來工作的。如果在樣品表面和金屬尖端之間施加很小的偏置電壓，當(dāng)被測(cè)表面和金屬尖端之間的距離縮小到幾個(gè)原子直徑大小時(shí)就會(huì)產(chǎn)生流經(jīng)它們之間的隧道電流。3、AFM原理： The cantilever（顯微懸臂）, which is extremely sensit

39、ive to weak force, is fixed at one end; the other end has a sharp tip which gently contacts the surface of a sample. When the sample is being scanned in x-y direction, because of the ultra small repulsive force（斥力） between the tip atoms and the surface atoms of the sample, the cantilever will move vertically with respect to the surface of the sa