材料分析方法试卷3

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1、材料现代分析方法试题3材料学院材料科学与工程专业_年级_班级材料现代分析方法课程200—200学年第—学期（）卷期末考试题（120分钟）考生姓名学号考试时间题号得分分数主考教师：阅卷教师：—、基本概念题（共10题，每题5分）1.什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？2.当波长为入的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少？3•测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成30°角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射

2、的晶面，与试样的自由表面是何种几何关系？4.宏观应力对X射线衍射花样的影响是什么？衍射仪法测定宏观应力的方法有哪些？5.薄膜样品的基本要求是什么？具体工艺过程如何？双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品？6.图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像、暗场像和中心暗场像。7.说明透射电子显微镜成像系统的主要构成、安装位置、特点及其作用。8.何为晶带定理和零层倒易截面？说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。9.含苯环的红外谱图中，吸收峰可能出现在哪4个波数范围？10.陶瓷纳米/微米颗粒的红外

3、光谱的分析样品该如何制，为什么？二、综合及分析题（共5题，每题10分）1.请说明多相混合物物相定性分析的原理与方法？2.对于晶粒直径分别为100,75,50,25nm的粉末衍射图形，请计算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度B（设0=45°,X=0.15nm）。对于晶粒直径为25nm的粉末，试计算6=10°、45°、80°时的B值。1.二次电子像和背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何相同与不同之处？2.何为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式及其典型应用，并比较波谱仪和能谱仪的优缺点。要分析钢中碳

4、化物成分和基体中碳含量，应选用哪种电子探针仪？为什么？5・分别指出谱图中标记的各吸收峰所对应的基团?材料现代分析方法试题3（参考答案）—、基本概念题（共10题，每题5分）1.什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？答：光电效应是指：当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子被激发，产生光电子。材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪，对材料物质的元索组成等进行分析。2.什么叫干涉面？当波长为入的X

5、射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个I1KL干涉面的波程差又是多少？答：晶面间距为（T/n、干涉指数为斤爪nk、nl的假想晶面称为千渺強。当波t为入的X射线照射到晶体上发生衍射，相邻两个（hkl）晶面的波程差是nA,相邻两个（HKL）品面的波程差是入。3.测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成30°角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样的自由表面是何种几何关系？答：当试样表而与入射X射线束成30°角时，计数管与入射X射线束的夹角

6、是60°。能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。1.宏观应力对X射线衍射花样的影响是什么？衍射仪法测定宏观应力的方法有哪些？答：宏观应力对X射线衍射花样的影响是造成衍射线位移。衍射仪法测定宏观应力的方法有两种，一种是0。-45°法。另一种是sin2^法。2.薄膜样品的基本要求是什么？具体工艺过程如何？双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品？答：样詁的基木要求：1）薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同，在制备过程中，组织结构不变化；2）样甜相对于电子束必须有足够的透明度3）薄膜样品应有一定强度和刚度，

7、在制备、夹持和操作过程中不会引起变形和损坏；4）在样品制备过程屮不允许表面产生氧化和腐蚀。样品制备的工艺过程1）切薄片样品2）预减薄3）终减薄离子减薄：1）不导电的陶瓷样品2）耍求质量高的金属样品3）不宜双喷电解的金属与合金样品双喷电解减薄：1）不易于腐蚀的裂纹端试样2）非粉末冶金试样3）组织小各相电解性能相差不大的材料4）不易于脆断、不能清洗的试样3.图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像、暗场像和中心暗场像。答：设薄膜有A、B两晶粒B内的某（hkl）晶面严格满足Bragg条件，或B晶粒内满足“双

8、光束条件”，则通过（hkl）衍射使入射强度10分解为Ihiu和IOJhiu两部分A晶粒内所有晶面与Bragg角相差较大，不能产生衍射。在物镜背焦面上的物镜光阑，将衍射束挡掉，只让透射束通过光阑孔进行成像（明场），此时，像平面上A和B晶粒的光强度或亮度不同，分别为Ia-IoIbQIo・IhkiB品粒相对A品粒的像衬度为明场成像：只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。暗场成像：只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。中心暗场像：入射电子束相对衍射晶面