材料微观分析作业题答案(一)

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1、第一章1.衍射分析用的单色X射线采用的阳极靶材料的哪种标识X射线、滤波片材料的原子序数与阳极靶材料的原子序数关系如何？滤波片吸收限λk与阳极靶材料的标识X射线波长是什么关系？答：①采用标识X射线。②时，；时，③刚好位于辐射源的和之间并尽可能靠近2、X射线与物质相互作用时，产生哪两种散射？各有什么特点？哪种散射适用于X射线衍射分析？什么方向是晶体对X射线的衍射方向？答：相干散射、非相干散射。相干散射：振动频率与入射X射线的相同，这些散射波之间符合振动方向相同、频率相同、位相差恒定的光的干涉条件。适用于X射线衍射分析。非相干散

2、射：X射线波长增长并与原方向偏离2θ角，散布于空间各个方向的量子散射波与入射波的波长不相同，位相也不存在确定的关系。入射波长越短，被照射物质元素越轻。不能参与晶体对X射线的衍射。3、X射线是怎么产生的？什么是标识X射线（特征X射线）谱？什么是连续X射线谱？两种谱的产生机理和特点。答：①X射线的产生：X射线是由高速运动的带电粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用产生的。②若我们对X射线管施加不同的电压，在用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度，便会得到X射线强度与波长的关系曲线，称之为X

3、射线光谱。·在管压很低，小于20kV时的曲线是连续变化的，故而称这种X射线谱为连续谱·当电压继续升高，大于某临界值时，突然在连续谱的某个波长处出现强度峰，峰窄而尖锐，改变管电流、管电压，这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变，即波长只与原子序数有关，与电压无关，叫做特征X射线。4、根据原子结构的模型，阐述封闭式热阴极X射线管中K系标识X射线的产生。（画图说明）6、什么叫X射线光电效应？什么叫荧光X射线？俄歇电子？答：①X射线光电效应：入射X射线的光子与物质原子中电子相互碰撞时产生的物理效应，称为X射线的光电效应。②荧

4、光X射线：为了与入射X射线相区别，称由X射线激发所产生的特征X射线为荧光X射线。③俄歇电子：当有层电子跃入K层补充空位时，能量释放会有两种效应，其中之一就是被包括空位层在内的临近电子或叫外层电子所吸收，使该电子受到激发逸出，这种具有特征能量的电子即为俄歇电子。补充：·X射线照射到物质上与物质相互作用是个很复杂的过程，包括三个能量转换过程：散射能量、吸收能量（包括真吸收变热部分和光电效应、俄歇效应、正电子吸收等）、透过物质继续沿原入射方向传播的能量（包括波长改变和不改变两部分）。·真吸收：由电子在原子内的迁移所引起的，是一个

5、很大的能量转换过程·漫散射式吸收与真吸收构成全吸收。7.什么是靶的激发电压?工作电压?X射线激发电压有什么决定?本题答案未找到第二章8、在立方点阵中画出下列晶向及晶面：9、将下列几个晶面（立方晶系）按晶面间距的大小排列(123),(100),,,,(210),(110),,(030)。答：（hkl）h2+k2+l2（123）14(100)1(200)4(311)11(121)6(210)5(110)2(221)9(030)9面间距按由大到小排列(100),(110),,(210),,(030)=,,（123)10、晶面（1

6、10），（311），（122）是否属于同一晶带，晶带轴是什么？答：先按照（110）和（311）求取二者的晶带轴，由晶带定律可知即其晶带轴为。若三晶面属于同一晶带，则应满足。将（122）代入后发现结果并不为零，故可判断三晶面不属于同一晶带。11、下述立方晶体属于哪一种布拉菲格子？（1）每个晶胞中含有位于0½0，½0½上的两个同种原子。（2）每个晶胞中含有位于½00，0½½，上的两个A原子和位于00½，½½0上的两个B原子答：（1）体心立方（2）体心立方12、晶向指数、晶面指数、晶向族、晶面族的意义及表示法。晶向指数：晶向指数

7、表示着所有相互平行、方向一致的晶向；所指方向相反，则晶向指数的数字相同，但符号相反；以[uvw]表示晶面指数：晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着一组相互平行的晶面。以(hkl)表示。晶向族：晶体中因对称关系而等同的各组晶向可归并为一个晶向族，用表示晶面族：在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并为同一晶面族，以{hkl}表示，它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。13.倒易空间的意义，定义，与正空间的关系。本题答案未找到第三章12、什么是布拉格角？什么是衍射角？写

8、出布拉格方程的表达式并阐明其含义。对方程中的主要参数的范围确定进行讨论。①布拉格角：、入射线与晶面交角②衍射角：2、入射线与衍射线的交角。③由衍射条件：，形成干涉、衍射线，即：布拉格方程d为晶面间距，θ为入射束与反射面的夹角，λ为X射线的波长，n为衍射级数，其含义是：只有照射到相邻两镜面的光程差是X射线