無機(jī)材料測試技術(shù)課后練習(xí)題

思考與練習(xí)題1．X射線產(chǎn)生的基本條件是什么？X射線的性質(zhì)有哪些？2．連續(xù)X射線譜及特征Ｘ射線譜的產(chǎn)生機(jī)理是什么？3．以表1.1中的元素為例，說明X射線K系波長隨靶材原子序數(shù)的變化規(guī)律，并加以解釋。4．X射線強(qiáng)度、X射線相對(duì)強(qiáng)度、X射線絕對(duì)強(qiáng)度的定義。5．為什么X射線管的窗口要用Be做，而防護(hù)X光時(shí)要用Pb板？6．解釋X射線的光電效應(yīng)、俄歇效應(yīng)與吸收限；吸收限的應(yīng)用有哪些？7．說明為什么對(duì)于同一材料其λk＜λkβ＜λkα。8．

一元素的特征射線能否激發(fā)出同元素同系的熒光輻射，例如能否用CuKα激發(fā)出CuKα熒光輻射，或能否用CuKβ激發(fā)出CuKα熒光輻射？為什么？9．試計(jì)算當(dāng)管電壓為50kV時(shí)，X射線管中電子在撞擊靶面時(shí)的速度與動(dòng)能、以及對(duì)所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和輻射光子的最大能量是多少？10．計(jì)算0.071nm（MoKα）和0.154nm（CuKα）的X射線的振動(dòng)頻率和能量。11．欲用Mo靶X射線管激發(fā)Cu的熒光X射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激發(fā)出的熒光輻射的波長是多少？12．為使CuKα的強(qiáng)度衰減1/2，需要多厚的Ni濾波片？13．試計(jì)算將Cu輻射中的Ikα/Ikβ從7.5提高到600的Ni濾片厚度（Ni對(duì)CuKβ的質(zhì)量吸收系數(shù)μm＝350cm２／g）。14．計(jì)算空氣對(duì)CrKα的質(zhì)量吸收系數(shù)和線吸收系數(shù)（假設(shè)空氣中只有質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的氮和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的氧，空氣的密度為1.29×10－3g／cm315．X射線實(shí)驗(yàn)室中用于防護(hù)的鉛屏，其厚度通常至少為1mm。試計(jì)算這種鉛屏對(duì)于CuKα、MoKα和60KV工作條件下從管中發(fā)射的最短波長輻射的透射因數(shù)（I／Io）各為多少？用倒易點(diǎn)陣概念推導(dǎo)立方晶系面間距公式。17．利用倒易點(diǎn)陣概念計(jì)算立方晶系（110）和（111）面之間的夾角。18．布拉格方程式中各符號(hào)的物理意義是什么？該公式有哪些應(yīng)用？19．為什么說勞厄方程和布拉格方程實(shí)質(zhì)上是一樣的？20．一束X射線照射在一個(gè)晶面上，除“鏡面反射”方向上可獲得反射線外，在其他方向上有無反射線？為什么？與可見光的鏡面反射有何異同？為什么？21．α-Fe屬立方晶系，點(diǎn)陣參數(shù)a=0.2866nm。如用CrKαX射線（λ=0.2291nm）照射，試求（110）、（200）及（211）可發(fā)生衍射的掠射角。22．衍射線的絕對(duì)強(qiáng)度、相對(duì)強(qiáng)度、累積強(qiáng)度（積分強(qiáng)度）的物理概念是什么？23．影響多晶體衍射強(qiáng)度各因子的物理意義是什么？結(jié)構(gòu)因子與哪些因素有關(guān)系？24．某立方系晶體，其{100}的多重性因數(shù)是多少？如該晶體轉(zhuǎn)變成四方晶系，這個(gè)晶面族的多重性因數(shù)會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？25．金剛石晶體屬面心立方點(diǎn)陣，每個(gè)晶胞含8個(gè)原子，坐標(biāo)為：（0，0，0）、（1/2，1/2，0）、（1/2，0，1/2）、（0，1/2，1/2）、（1/4，1/4，1/4）、（3/4，3/4，1/4）、（3/4，1/4，3/4）、（1/4，3/4，3/4）原子散射因子fa，求其系統(tǒng)消光規(guī)律（F2簡化表達(dá)式），并據(jù)此說明結(jié)構(gòu)消光的概念。26．有一四方晶系晶體，其每個(gè)單位晶胞中含有位于：[0，1/2，1/4]、[1/2，0，1/4]、[1/2，0，3/4]、[0，1/2，3/4]上的四個(gè)同類原子，試導(dǎo)出其F２的簡化表達(dá)式；該晶體屬哪種布拉維點(diǎn)陣？計(jì)算出（１００）、（００２）、（１１１）、（００１）反射的F２值。27．NaCl晶胞中原子的位置如下：Na＋離子0、0、０，0、1/2、1/2，1/2、0、1/2，1/2、1/2、0；Cl－離子1/2、0、0，0、1/2、0，0、0、1/2，1/2、1/2、1/2；Na＋和Cl－離子的散射振幅分別為fNa+、fCl-，討論系統(tǒng)消光規(guī)律。28．CuKα射線（λkα=0.154nm）照射Cu樣品，已知Cu的點(diǎn)陣常數(shù)a=0.361nm，試用布拉格方程求其（200）反射的θ角。29．?dāng)⑹龇劬У掳菡障喾ɑ驹?、試樣制備及記錄方式的?nèi)容。30．?dāng)⑹霁@取衍射花樣的三種基本方法？它們的應(yīng)用有何不同？31．說明用衍射儀進(jìn)行多晶試樣的衍射分析的原理和過程。32．?dāng)⑹龈鞣N輻射探測器的基本原理。33．衍射儀掃描方式、衍射曲線上2θ位置及Ｉ的測量方法。34．簡要比較衍射儀法與德拜照相法的特點(diǎn)。35．晶胞參數(shù)的精確測定及具體方法有哪些？36．物相分析的一般步驟及定性鑒定中應(yīng)注意的問題是什么？37．從一張簡單立方點(diǎn)陣物質(zhì)的德拜照片上，已求出四根高角度線條的θ角（系由CuKα線所產(chǎn)生）對(duì)應(yīng)的衍射指數(shù)，試用“a-cos2θ”的圖解外推法求出四位有效數(shù)字的點(diǎn)陣參數(shù)：HKL532620443541θ（°）72.6877.9381.1187.4438．根據(jù)上題所給數(shù)據(jù)用柯亨法計(jì)算四位有效數(shù)字的點(diǎn)陣參數(shù)．39．某陶瓷坯料經(jīng)衍射定性分析為高嶺石、石英和長石原料組成，稱取2.588g樣品做衍射實(shí)驗(yàn)，其中它們的最強(qiáng)線各為1864、923、620CPS），已知參比強(qiáng)度各為3.4、2.7、4.240．試比較光學(xué)顯微鏡成像和透射電子顯微鏡成像的異同。41．電子的波長計(jì)算及電子光學(xué)折射定律的表述。42．試計(jì)算真空中電子束在200KV加速電壓時(shí)，電子的質(zhì)量、速度和波長。43．何謂靜電透鏡和磁透鏡？44．?dāng)⑹鲭姶磐哥R的特點(diǎn)、像差，產(chǎn)生像差的原因。45．影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么？如何提高電磁透鏡的分辨率？46．試計(jì)算加速電壓為100KV時(shí)的電子束波長，當(dāng)球差系數(shù)Cs＝0.88mm、孔徑半角α＝10-2弧度時(shí)的分辨率。47．電磁透鏡的景深和焦深主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡景深大、焦深長的原因。48．何謂景深與焦深？當(dāng)△r0＝10?、α＝10-2弧度、M＝3000×?xí)r，請(qǐng)計(jì)算Df與DL值。49．何謂襯度？透射電鏡有幾種襯度像？其原理是什么？50．分別敘述各種不同樣品（復(fù)型樣品、粉末樣品、萃取復(fù)型樣品、經(jīng)投影的二級(jí)復(fù)型樣品、薄膜樣品）散射襯度像的形成原理。51．透射電鏡樣品制備方法有哪些？簡單敘述它們的制備過程。52．透射電鏡如何得到衍射花樣？53．?dāng)⑹鰡尉А⒍嗑Ш头蔷w衍射花樣的特征。54．有一立方多晶樣品拍攝的衍射花樣中，各環(huán)的半徑分別為8.42、11.88、14.52、16.84mm，試標(biāo)定其K值。（a＝2.02?）55．某合金析出相（立方單晶）電子衍射花樣如圖，OA＝14.0mm，OB＝OC＝23.5mm，φ＝73°，K＝30.2mm?，試確定各斑點(diǎn)的指數(shù)。56．?dāng)⑹鰭呙桦婄R工作原理，它的工作方式主要有哪幾種？57．二次電子、背散射電子的定義并寫出它們成像的特點(diǎn)。58．掃描電鏡的工作性能是哪些？給出它們的表述式并加以說明。59．掃描電鏡如何制備樣品？60．OM、TEM和SEM的主要性能和比較。61．電子探針與掃描電鏡有何異同？電子探針如何與掃描電鏡和透射電鏡配合進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)與微區(qū)化學(xué)成分的同位分析？62．電子探針X射線顯微分析基本原理是什么？63．試比較波譜儀和能譜儀在進(jìn)行微區(qū)化學(xué)成分分析時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。64．掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡主要功能是什么？它們的分辨率有何特點(diǎn)？適用分析哪些樣品？65．低能電子衍射和TEM中的電子衍射有何異同？低能電子衍射適用于分析什么樣品？66．分析比較電子探針、離子探針和俄歇譜儀的分辨率、分析樣品表層深度和分析精度。說明它們各自適用于分析哪些樣品。67．俄歇譜儀在信號(hào)檢測與處理上采用了什么方法才使得俄歇電子譜峰清楚地顯示出來？68．舉例說明俄歇譜儀適用于分析什么樣品。69．分析場離子顯微鏡與原子探針的原理與特點(diǎn)，舉例說明其用途。70．X射線光電子能譜儀的主要功能是什么？它能檢測樣品的哪些信息？舉例說明其用途。71．離子探針儀是根據(jù)什么原理鑒別被測元素種類的？72．熱分析定義及熱分析技術(shù)的種類包括哪些？73．差熱分析儀的基本原則是什么？差熱曲線與溫度曲線如何測繪？74．利用DTA曲線如何進(jìn)行定性分析？75．利用DTA曲線如何進(jìn)行定量分析？76．影響DTA曲線形態(tài)的因素是哪些？77．以普通陶瓷原料（由高嶺、石英、長石組成）為例，分析其可能出現(xiàn)哪些熱效應(yīng)。78．粘土類礦物在加熱過程中主要熱效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？79．粘土礦物常見的熱效應(yīng)有哪幾種？80．繪出高嶺石與多水高嶺石的DTA曲線，并討論峰的熱效應(yīng)實(shí)質(zhì)，對(duì)這兩種礦物進(jìn)行DTA分析時(shí)應(yīng)注意什么問題？81．TG原理及在陶瓷工業(yè)中的主要具體應(yīng)用。82．TG曲線及主要影響因素。83．由碳酸氫鈉的熱重分析可知，它在100－225℃之間分解放出水和二氧化碳，所失質(zhì)量占樣品質(zhì)量的36.6%，而其中ω(CO284．熱膨脹分析原理及熱膨脹分析曲線。85．試敘述影響膨脹系數(shù)的因素？86．舉例說明熱膨脹分析在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用。87．何謂差示掃描量熱法和微量差熱分析？88．差示掃描量熱法與差熱分析方法相比有何優(yōu)點(diǎn)？89．如何利用綜合熱分析制定燒成制度？90．熱分析的主要聯(lián)用和結(jié)合技術(shù)有哪些？91．如何利用熱釋光法鑒定古陶瓷年代？92．熱分析特點(diǎn)及在無機(jī)材料領(lǐng)域中的主要應(yīng)用。93