電子測量儀器的納米測量技術(shù)考核試卷

電子測量儀器的納米測量技術(shù)考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______得分：_________判卷人：_________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.納米測量技術(shù)中，以下哪項(xiàng)不屬于掃描探針顯微術(shù)的類型？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.透射電子顯微鏡

D.電子掃描電鏡

2.電子測量儀器在納米測量中，通常使用的長度單位是：()

A.厘米

B.毫米

C.納米

D.皮米

3.下列哪種電子測量儀器不是基于量子隧穿效應(yīng)工作的？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.磁力顯微鏡

C.原子力顯微鏡

D.掃描電化學(xué)顯微鏡

4.在納米測量中，用來直接測量樣品表面形貌的技術(shù)是：()

A.透射電子顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.X射線衍射儀

D.電子能譜儀

5.以下哪項(xiàng)不是原子力顯微鏡（AFM）成像模式？()

A.接觸模式

B.非接觸模式

C.輕敲模式

D.磁力模式

6.電子測量儀器在納米測量中，對樣品的要求通常是：()

A.樣品越大越好

B.樣品越厚越好

C.樣品越小越好

D.樣品需導(dǎo)電

7.納米測量技術(shù)中，掃描隧道顯微鏡的分辨率主要受限于：()

A.電子束的波長

B.熱振動(dòng)

C.透鏡的球面像差

D.樣品的導(dǎo)電性

8.關(guān)于納米測量技術(shù)，以下哪個(gè)說法是錯(cuò)誤的？()

A.可以在室溫下進(jìn)行

B.對樣品表面無特殊要求

C.可以獲得表面的三維信息

D.分辨率可以達(dá)到原子級

9.在掃描探針顯微鏡中，探針的半徑一般要求是多少？()

A.1納米以下

B.10納米以下

C.100納米以下

D.1000納米以下

10.下列哪種技術(shù)不是基于原子力顯微鏡（AFM）的變體？()

A.壓電響應(yīng)力顯微鏡

B.靜電力顯微鏡

C.掃描隧道顯微鏡

D.磁力顯微鏡

11.納米測量技術(shù)中，哪種技術(shù)可以用于直接測量材料表面的電學(xué)特性？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.掃描電化學(xué)顯微鏡

D.透射電子顯微鏡

12.在納米測量技術(shù)中，以下哪種現(xiàn)象不是探針與樣品之間的作用力？()

A.磁力

B.靜電力

C.范德華力

D.磁共振

13.電子測量儀器在納米測量中，以下哪種方法可以用來進(jìn)行表面粗糙度的測量？()

A.原子力顯微鏡的高度圖像

B.掃描隧道顯微鏡的電流圖像

C.透射電子顯微鏡的衍射圖像

D.電子能譜儀的能譜圖像

14.關(guān)于納米測量技術(shù)的應(yīng)用，以下哪個(gè)選項(xiàng)是不正確的？()

A.可以用于生物樣品的表面形貌分析

B.可以用于半導(dǎo)體材料的表面缺陷檢測

C.可以用于金屬材料的力學(xué)性能測試

D.可以用于食品的微生物檢測

15.下列哪種電子測量儀器在進(jìn)行納米測量時(shí)，不需要在真空中進(jìn)行？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.透射電子顯微鏡

C.原子力顯微鏡

D.電子掃描電鏡

16.納米測量技術(shù)中，關(guān)于掃描隧道顯微鏡的描述，以下哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的？()

A.可以在室溫下操作

B.分辨率高

C.對樣品導(dǎo)電性有要求

D.可以獲得樣品表面形貌和電子態(tài)信息

17.在納米測量技術(shù)中，以下哪種方法可以用來進(jìn)行樣品表面成分分析？()

A.原子力顯微鏡

B.掃描隧道顯微鏡

C.電子能譜儀

D.X射線衍射儀

18.電子測量儀器在納米測量中，以下哪種技術(shù)可以用于觀察樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.透射電子顯微鏡

D.電子掃描電鏡

19.以下哪個(gè)單位通常用于描述掃描探針顯微鏡的分辨率？()

A.米

B.毫米

C.納米

D.埃（?）

20.在原子力顯微鏡（AFM）中，以下哪個(gè)參數(shù)直接影響圖像分辨率？()

A.探針的彈性系數(shù)

B.探針的半徑

C.掃描速度

D.環(huán)境溫度

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.以下哪些是納米測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？()

A.分辨率高

B.對樣品的破壞性小

C.可在常溫下進(jìn)行

D.所有樣品均可測量

2.原子力顯微鏡（AFM）的探針通常由以下哪些材料制成？()

A.金

B.硅

C.鎢

D.鉬

3.下列哪些技術(shù)屬于掃描探針顯微術(shù)？()

A.透射電子顯微鏡

B.掃描隧道顯微鏡

C.原子力顯微鏡

D.電子掃描電鏡

4.納米測量技術(shù)中，哪些因素會(huì)影響掃描隧道顯微鏡的分辨率？()

A.樣品的導(dǎo)電性

B.探針的尖銳度

C.環(huán)境振動(dòng)

D.電子束的波長

5.以下哪些情況下不適合使用原子力顯微鏡（AFM）？()

A.樣品表面非常粗糙

B.樣品易受機(jī)械應(yīng)力破壞

C.需要獲得樣品的化學(xué)成分信息

D.樣品必須在真空中測量

6.電子測量儀器在納米測量中，哪些技術(shù)可以用于表面電位測量？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.掃描電化學(xué)顯微鏡

D.透射電子顯微鏡

7.以下哪些是掃描隧道顯微鏡的潛在應(yīng)用領(lǐng)域？()

A.表面科學(xué)

B.材料科學(xué)

C.生物學(xué)

D.天文學(xué)

8.下列哪些因素會(huì)影響原子力顯微鏡（AFM）的成像質(zhì)量？()

A.探針的質(zhì)量

B.環(huán)境溫度

C.掃描速度

D.樣品的硬度

9.納米測量技術(shù)中，哪些技術(shù)可以用于觀察和分析生物大分子？()

A.透射電子顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.掃描隧道顯微鏡

D.電子能譜儀

10.以下哪些技術(shù)可以用于納米尺度上的電學(xué)性能測試？()

A.原子力顯微鏡

B.掃描隧道顯微鏡

C.透射電子顯微鏡

D.掃描電化學(xué)顯微鏡

11.以下哪些是掃描探針顯微鏡的常見成像模式？()

A.掃描模式

B.輕敲模式

C.非接觸模式

D.透射模式

12.納米測量技術(shù)中，哪些因素會(huì)影響原子力顯微鏡（AFM）探針的振幅？()

A.樣品的表面形貌

B.探針的彈性系數(shù)

C.環(huán)境溫度

D.掃描速度

13.以下哪些技術(shù)可以用于納米材料的力學(xué)性能測試？()

A.原子力顯微鏡

B.掃描隧道顯微鏡

C.透射電子顯微鏡

D.電子掃描電鏡

14.以下哪些情況下，掃描隧道顯微鏡的測量結(jié)果可能會(huì)受到影響？()

A.樣品表面有水分

B.樣品表面有氧化層

C.探針尖銳度不夠

D.真空度不夠

15.電子測量儀器在納米測量中，以下哪些技術(shù)可以用于表面形貌的三維測量？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.掃描電化學(xué)顯微鏡

D.透射電子顯微鏡

16.以下哪些因素會(huì)影響掃描隧道顯微鏡的測量精度？()

A.樣品的導(dǎo)電性

B.探針與樣品之間的距離

C.環(huán)境振動(dòng)

D.電子束的散射

17.以下哪些是納米測量技術(shù)的挑戰(zhàn)和限制？()

A.對樣品環(huán)境的要求高

B.成像速度慢

C.分辨率受限于探針的尖銳度

D.難以測量非導(dǎo)電樣品

18.在納米測量技術(shù)中，以下哪些技術(shù)可以用于研究材料的電子性質(zhì)？()

A.掃描隧道顯微鏡

B.原子力顯微鏡

C.電子能譜儀

D.透射電子顯微鏡

19.以下哪些是原子力顯微鏡（AFM）探針的特點(diǎn)？()

A.探針尖銳

B.探針表面涂有導(dǎo)電層

C.探針可以彎曲

D.探針有磁性

20.以下哪些技術(shù)可以用于納米顆粒的尺寸和形狀分析？()

A.原子力顯微鏡

B.掃描隧道顯微鏡

C.電子掃描電鏡

D.X射線衍射儀

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.納米測量技術(shù)中，掃描隧道顯微鏡（STM）是基于______效應(yīng)工作的。（）

2.原子力顯微鏡（AFM）的探針通常在______模式下進(jìn)行成像。（）

3.在納米測量技術(shù)中，透射電子顯微鏡（TEM）的分辨率可以達(dá)到______級別。（）

4.納米測量中，______是一種非接觸式的原子力顯微鏡模式。（）

5.電子測量儀器在納米測量中，______技術(shù)可以用于觀察樣品的表面電位。（）

6.在掃描探針顯微術(shù)中，______是指探針與樣品之間的距離控制。（）

7.納米測量技術(shù)中，______是影響原子力顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素之一。（）

8.透射電子顯微鏡中，______是影響成像分辨率的主要因素之一。（）

9.在納米測量技術(shù)中，______是用來描述探針與樣品之間力的單位。（）

10.電子測量儀器在納米測量中，______技術(shù)可以用于獲得樣品的三維形貌圖。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請?jiān)诖痤}括號中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.原子力顯微鏡（AFM）可以在大氣環(huán)境下對樣品進(jìn)行測量。（）

2.掃描隧道顯微鏡（STM）的分辨率受限于探針的尖銳度。（）

3.透射電子顯微鏡（TEM）可以直接觀察到樣品的表面形貌。（）

4.在納米測量中，接觸模式是原子力顯微鏡（AFM）最常用的成像模式。（）

5.電子能譜儀可以用來分析樣品表面的化學(xué)成分。（）

6.納米測量技術(shù)中，所有樣品都必須在真空中進(jìn)行測量。（）

7.掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）是基于掃描隧道顯微鏡（STM）技術(shù)發(fā)展起來的。（）

8.在掃描探針顯微術(shù)中，探針的半徑越小，分辨率越高。（）

9.納米測量技術(shù)中，樣品的導(dǎo)電性不會(huì)影響原子力顯微鏡（AFM）的測量結(jié)果。（）

10.電子掃描電鏡（SEM）可以提供比原子力顯微鏡（AFM）更高的分辨率。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請簡述掃描隧道顯微鏡（STM）的工作原理，并說明其在納米測量技術(shù)中的應(yīng)用。

2.原子力顯微鏡（AFM）有哪些主要成像模式？分別適用于什么樣的樣品和測量需求？

3.透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電子顯微鏡（SEM）在納米測量中有何區(qū)別？請從分辨率、樣品要求、成像原理等方面進(jìn)行闡述。

4.請結(jié)合納米測量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，舉例說明電子能譜儀在材料科學(xué)研究中發(fā)揮的作用。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

2.C

3.C

4.B

5.D

6.C

7.B

8.D

9.A

10.C

11.C

12.D

13.A

14.D

15.C

16.A

17.C

18.A

19.D

20.B

二、多選題

1.ABC

2.ABC

3.BCD

4.ABC

5.ABCD

6.AC

7.ABC

8.ABC

9.AB

10.ABC

11.ABC

12.ABC

13.ABD

14.ABC

15.ABC

16.ABC

17.ABCD

18.AC

19.AC

20.ABC

三、填空題

1.量子隧穿

2.輕敲模式

3.原子級

4.非接觸模式

5.掃描電化學(xué)顯微鏡

6.精確距離控制

7.探針的尖銳度

8.電子束的波長

9.牛頓（N）

10.原子力顯微鏡

四、判斷題

1.√

2.√

3.×

4.×

5.√

6.×

7.√

8.√

9.√

10.×

五、主觀題（參考）

1.掃描隧道