材料测试分析答案汇总

1.晶体如何分类？各晶系晶胞参数的特点？ 按晶胞的大小与形状可分为：

3倒易点阵的两条基本性质？

a.倒易点阵矢量和相应的正点阵中同指数晶面相互垂直，长度等于该平面族的面间距倒数。

b.倒易点阵矢量于正点阵矢量的标积必为整数。

4．何谓K α射线？何谓K β射线？这两种射线中哪种射线强度大？哪种射线波长短？X 射线衍射用的是哪种射线？为什么K α射线中包含K α1 和K α2？

αK ——是L 层电子跳入K 层空位时发出的X 射线；βK ——是M 层电子跳入K 层空位时发出的X 射线。

由于是L 层电子比M 层的跳入K 层空位的几率大，因此αK 射线比βK 射线强度大；根据λhc hv E ==可知αK 射线比βK 射线波长长；X 射线用的是αK 射线。 实际上αK 射线是由1αK 和2αK 组成的，它们分别是电子从23,L L 能级跳入K 层空位时产生的，由于23,L L 的能量差很小，所以1αK 和2αK 线的波长很相近，都以αK 代替.

5.什么方向是晶体对X 射线的衍射方向?

即是相互干涉最大的加强方向，即光程差为波长整数倍的那几个特定的方向。

7.布拉格方程的由来、表达、阐明的问题及所讨论的问题？

由来：根据相邻原子面间反射线的光程差θδsin 2d =满足产生衍射的条件即为波长的整

数倍，才使干涉加强形成衍射，得到布拉格方程λθn d =sin 2；它阐明了产生衍射的条件。 讨论的问题：1）属于选择反射，由于1sin ≤θ可得λλθ

d d n 2sin 2≤=，所以一组晶面只能在有限的几个方向反射X 射线，即衍射级数n 是有限的；2）当把晶面族（hkl ）n 级看成是晶面族（nh nk nl ）的一级衍射时，布拉格方程可写成λθ=sin 2d ；只有晶面间距大于2λ

的晶面才能产生衍射。3）由于d 2≤λ，当λ减少时，增加了小晶面间距的衍射。 8.X 射线衍射束的相对积分强度与什么因素有关？

X 射线衍射束的相对积分强度的公式：θθθcos sin /)2cos 1(2222+=v Pe F I 即与多重因子P ，结构因子F ，角因子，温度因子等因素有关。

9.衍射线的择优取向？原因？

衍射线的择优取向是晶体中某一组晶面的定向排列，某一方向衍射线强度与其它衍射线强度之比不为1，反映的是定向排列的程度；是由于在制备、合成、加工处理等过程中，采用挤压、轧制、加压烧结、极化等工艺手段引起。

10.X 射线衍射物相定性鉴定需要哪些数据？粉晶X 射线衍射卡片（JCPDS ）检索手册的基本类型？编排方式？

数据：各衍射线的衍射角、把它换算成晶面间距d ，再测出各衍射线的相对强度。

编排方式：哈那瓦特索引——按强度递减;芬克索引——按d 值递减；字母索引——按矿物的英文名称字母顺序。

11.X 射线衍射精测晶胞参数的基本思路？精测峰位的基本方法？

思路：为获得晶胞参数，首先知道各衍射峰的角位置θ2，由布拉格方程λθ=sin 2d 得出d ，根据面间距公式22222221c l b k a h d ++=可得出晶胞参数。为使晶胞参数精确测定，将布拉格方程式微分得：λλθθ?=?-=?ctg d d 修正的方法有图形外推法、最小二乘法、内标法；测量时应注意1）选用高角度衍射线，

使0→?λ；2）尽量减小θ的测量误差，使θ?尽量小。

基本方法：峰顶法、半高宽法、中心线法、三点抛物线法以及质心法。 12.透射电子显微图像包括哪几种类型？产生机制？

图像包括：质厚衬度像、衍射衬度像和相位衬度像。产生机制：

a.质厚衬度像：是由于非晶试样中各部分厚度和密度差别导致对入射电子的散射程度不同而产生的衬度。

b.衍射衬度像：是基于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同而形成的衬度。

c.相位衬度像：是通过引入附加相位差，使散射波改变 ，则透射波与合成波的振幅有较大差别，从而产生相位衬度。

13.利用X 射线衍射精测晶粒大小与点阵畸变的基本原理是什么？

基本原理1：由于干涉函数2

G 的主峰角宽度反比于参加衍射的晶胞数N 晶体尺寸较小，N 就很小，衍射线会宽化。基本原理2：晶格中不均匀应变等晶体缺陷的存在也会使衍射线宽化，因为不均匀应变使晶体内各处的点阵常数有所变化，衍射角θ2也就有微小差异。

14.进行混合相的X 射线衍射定兴分析时，应特别注意优先考虑的问题？

1）d 值比相对强度重要；2）低角度的d 值比高角度的重要；3）强线比弱线重要；4）特征线很重要；5）只能判断存在某物质而不能判断不存在物质，当某相含量很少时，峰不出现。

15.电子束与物质相互作用可以获得哪些信息？

a.透射电子

b.散射电子

c.二次电子

d.特征X 射线

e.俄歇电子

f.阴极荧光

g.吸收电子

16.X 射线衍射线形的宽度表示方法有哪几种？各自含义？被测试样衍射线的宽度包括哪几种宽度？近似函数法为何将这些宽度分离？

宽度包括：仪器宽度、物理宽度、试样宽度。分离的原因：常见峰形为高斯、柯西两种，

不同峰形下的仪器宽度、物理宽度、试样宽度的误差不相同，且近似函数法的特点使选用适当的已知函数对两种效应的模拟。

17.为什么试样上质厚衬度大的地方图像上显得暗？而小的地方显的亮？

公式：1）Q t e I I -0＝ 2）A a N a N Q /)()(0ρσσ== 3)t Q I I C ?≈?=/ 由上述公式可得电子束穿透试样后在入射方向的电子数，即散射角小于α能通过光阑参与成像的电子数，随t Q 和t P 的增加而衰减，而衬度t Q C ∝，所以试样上质厚衬度大的地方图像上显得暗，而小的地方显的亮。

18. X 射线衍射定量分析时分析线如何选择？若掺标准相，标准相如何选择？

分析线的选择：分析线只有一条，要求：1）不与其他物相峰重叠，即孤立峰；2）有足够强度，最好是强峰；3）无择优取向或强度失真。

标准相的选择：1）纯样；2）有一个强峰与分析峰靠近，且不与其他峰重叠；3）化学性质稳定，不氧化、不吸水、不受研磨影响。4）粒度性质与待测样类似。

19.晶格畸变引起衍射线形宽化与微晶引起衍射线形宽化各自遵循的规律？

1）晶格畸变的测定：

4θβθθεctg ctg d d =?-=?＝微晶大小的测定：θβλcos /K D hkl = 2）微晶宽化与畸变宽化的区别：A.用不同的波长辐射测试，若线宽随波长变化，则为微晶细化引起；B.用不同衍射级的线宽观察各线宽随θ的变化，若θβcos 为常数，则由微晶细化引起；若θβctg 或θβctg E 为常数，则由畸变、应力宽化引起。

20.透射电子显微图像包括哪几种类型？产生机制？

图像包括：质厚衬度像、衍射衬度像和相位衬度像。产生机制：

a.质厚衬度像：是由于非晶试样中各部分的厚度和密度差别导致对入射电子的散射程度不同而产生的衬度。

b.衍射衬度像：是基于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同而形成的衬度。

c.相位衬度像：是通过引入附加相位差，使散射波改变 ，则透射波与合成波的振幅有较大差别，从而产生相位衬度。

21.电子束与物质相互作用可以获得哪些信息？

a.透射电子

b.散射电子

c.二次电子

d.特征X 射线

e.俄歇电子

f.阴极荧光

g.吸收电子

22.电子衍射斑点花样几何图形？粉晶花样图形？

电子衍射——1）正方形—立方、四方晶系2）正六边形—六方、三方、立方晶系3）有心矩形—除三斜以外的晶系4）矩形—除三斜以外的晶系5）平行四边形—七大晶系

粉晶为一系列不同半径的同心圆组成的圆环。

23.散射衬度与什么因素有关？这种图像主要用来观察什么？

散射衬度与物质的原子序数、组成、厚度等因素有关，主要用来观察非晶体形貌和分布。

24.衍衬像的衬度是怎么形成的？利用这种图像可观察什么？

产生：是由于晶体薄膜内部各部分满足衍射条件的程度不同从而使各晶面的衍射强度不同而产生衬度。利用此图像可观察晶体种的位错、层错、空位团等晶体缺陷。

25.何谓背散射电子？扫描电镜中背散射电子像的衬度的影响因素？最适宜观察什么？ 背散射电子——电子入射试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，由一部分电子的总散射角大于90度，重新从试样表面逸出，这部分电子称为背散射电子。

背散射电子衬度与试样的表面形貌以及原子系数有关，因为背散射电子的发射系数0

I I n =η随原子序数的增大而增大；而当试样表面倾角增加时，作用体积改变，背散射电子的发射系数也随之增打。背散射电子像是用来研究样品的表面形貌和成分分布。

26.何谓明场像？何谓暗场像？

明场像——指用光阑挡住衍射束，让透射束成像，有衍射处暗，无衍射处亮。

暗场像——指用光阑挡住透射束，让衍射束成像，有衍射处亮，无衍射处暗。

27.电子衍射与X 衍射相比有何特点？电子衍射布拉格方程说明的问题？电子衍射的方法？ 特点：1）电子束波长短2）电子衍射强度大3）电子透射能力低4）倒易点阵变成倒易杆5）试样要求很薄6)电子束反射球的半径大

布拉格方程：λL Rd =它说明了若λL 已知，则可由衍射斑点的R 值计算出对应该衍射斑点的晶面族（hkl ）的d 值。

方法：a.选区电子衍射b.微束电子衍射c.高分辨电子衍射d.高分散性电子衍射e.会聚束电子衍射

28布拉格方程的由来、表达、阐明的问题及所讨论的问题？

由来：根据相邻原子面间反射线的光程差θδsin 2d =，满足产生衍射的条件即为波长的整数倍，才使干涉加强形成衍射，得到布拉格方程λθn d =sin 2；它阐明了产生衍射的条件。

讨论的问题：1）属于选择反射，由于1sin ≤θ可得λλθd d n 2sin 2≤=，所以一组晶面只能在有限的几个方向反射X 射线，即衍射级数n 是有限的；2）当把晶面族（hkl ）n 级看成是晶面族（nh nk nl ）的一级衍射时，布拉格方程可写成λθ=sin 2hkl d ；只有晶面间距大于2λ的晶面才能产生衍射。3）由于d 2≤λ，当λ减少时，增加了小晶面间距的衍射。 29.电子探针X 射线显微分析有哪两类？具体分析方法？

波谱分析和能谱分析两大类,方法：定点分析（定性、定量），线分布分析，面分布分析。

30.电子衍射斑点花样几何图形？粉晶花样图形？

电子衍射——1）正方形—立方、四方晶系2）正六边形—六方、三方、立方晶系3）有心矩形—除三斜以外的晶系4）矩形—除三斜以外的晶系5）平行四边形—七大晶系

粉晶为一系列不同半径的同心圆组成的圆环。

31.电子衍射物相分析与X 射线物相分析有何异同？

1）.电子衍射物相分析——微区分析

A.分析灵敏度高

B.可以得到有关晶体取向关系的资料

C.电子衍射物相分析可与形貌结合进行得到相关物相的大小、形态何分布.

2）X 射线物相分析——统计的

A.d 值由晶体结构决定，与实验条件无关

B.可直接鉴定物相

C.只对晶体有效

32.扫描电镜中为什么二次电子像比背散射电子像的分辨率高？

原因：背散射电子的能量大，运动方向基本不受弱电场的影响，沿直线前进，因而成像时有较重的阴影效应。而二次电子能量小，加上一各弱电场可以把二次电子吸过来，所以二次电子没有明显的阴影效应。

33.比较X 射线波谱分析与能谱分析的异同？

1）分析范围：波谱924~U Be 能谱9211

~U Na

2）分辨率：用谱峰半高宽表示，波谱ev 5 能谱ev 155~145所以波谱分析比能谱分析分辨率高。

3）探测极限 波谱%1.0~01.0 能谱 %5.0~1.0

4）X 光子的收集效率 波谱的探测效率低，样品要求磨平，表面光滑。能谱的探测效率高，样品无要求

5）典型数据收集时间 波谱min 10≥ 能谱min 3~2

6）定量准确度 波谱高于能谱

34.根据电子衍射的强度公式解释厚度条纹和弯曲消光条纹？

电子衍射强度公式：)/()(sin 22222S g st I g πξππ=

a.厚度条纹是由于试样的非均匀减薄引起的，同一厚度处等衬度。同一条纹处对应相同厚度，每一亮暗周期代表一各消光距离；当试样厚度一定时，衍射强度随偏移矢量呈周期性变化。

振动周期为：t

S 1=

b.弯曲消光条纹是由于电子束打在试样上，试样受热变形产生的；若偏移矢量不变，衍射强度随试样厚度呈周期性变化，周期为：s t 1= 35.简单电子衍射花样标定的基本方法和步骤?

简单斑点花样：指一个晶带产生，只有一套斑点（最小基本平行四边形相同）。标定步骤：

1.判断是否为简单斑点；

2.围绕透射斑点（最亮最大工业选择基本平行四边形，原则a=最短边原则，b 全定原则≤90°）；

3.测量各斑点到透射斑名距离R ，并计算d ，最少测平行四边形三个，最好多测；

4.确定晶面族指数｛hbl ｝a 用XRD 指数标定的方法（多测斑点一张或两张）；b 查卡XRD 的PDF 卡片确定｛hbl ｝，根据物相d 值相同或相近的原则；

5.确定晶面指数（斑点或环指数）；

6.其它指数：①按一定的方向递增或递减；②原点两则指数相同符号相反；③不同方向矢量合成；

7.按晶带定律计算晶节轴指数[uvw]，用逆时针法则计算。

36.振动光谱有哪两种类型？价键或基团的振动有些类型？哪种振动的频率较高、较低？ 振动光谱有红外吸收光谱和拉曼散射光谱。

价键或基团的振动的有：1）伸缩振动A.对称伸缩振动B.非对称伸缩振动

2） 弯曲振动A.变形振动B.面内弯曲C.面外弯曲D.扭曲振动

频率的高低：伸缩振动>弯曲振动 非对称伸缩振动>对称伸缩振动

37.何谓红外光谱？红外光谱图的表示方法？红外光谱图的中轰外区在什么频率范围？这个区域适合研究什么类型的物质？

红外光谱——连续的红外光与分子相互作用时，若分子中原子的振动频率恰与红外光波段的某一频率相等时就引起共振吸收，形成吸收谱带，若用适当的方法把透过光按照波长及强度记录下来，就形成红外吸收光谱。

红外光谱谱图的横坐标为波数（cm -1）,纵坐标为强度（以透过率表示）

红外光谱的四个表征：1）谱带的数目2）吸收带的位置3）谱带的形状4）谱带的强度

红外光谱的中红外区所处的频率范围为400～4000 cm -1，大多数有机和无机化合物的分子

振动频率处在这个区域内，因而适合研究结构基因、化合物纯度的鉴定以及无机物的聚合度、配位数等。

38.影响有机物结构基团红外光谱谱带位移的因素？

1）同一基团连接的原子越轻，振动频率越高2）聚合度的变化3）诱导效应4）共轭效应5)氢键效应6）物质状态的影响

39.红外与拉曼的活性判断规则？红外与拉曼光谱分析比较？

判断规则：

a.查特征标表，含有平移振动的有红外活性，含有极化率张量的有拉曼光谱。

b.相互排斥规则：凡是有对称中心的分子，如果拉曼是活性的则红外是非活性的，反之亦然。

c.相互允许原则:没有对称中心的分子，其红外和拉曼都有活性。

d.相互禁止规则：极少数分子的某些振动既无拉曼也无红外活性。

红外和拉曼的比较：

1）拉曼光谱可扩展（4000～5cm -1），适合研究晶格振动和转动，而红外为（4000～400cm -1）低波数段不能做。2）拉曼光谱受水的干扰小，适合测含水晶体；而红外对水敏感。3）拉曼对骨架研究有效；而红外对骨架上的官能团很有效.4）拉曼带有拉曼探针，可进行气泡包裹气体等显微分析。5）拉曼谱倍频，组频少谱线简单。6）拉曼对样品为非破坏性分析，但对深色样品不好做。

40.说明红外光谱的产生机理和条件？

机理：红外光照射物质时，光与物质相互作用使分子吸收了红外光中与分子间振动能级差相当的能量，导致分子震动能级的跃迁产生的。

条件：1）波尔频率条件hv E E E =-=?12（必要条件）

2）分子在振动过程中有偶极矩的变化（充要条件）

(22).利用红外光谱分析鉴定物质结构的依据是什么？优先考虑什么？

依据：基团的特征频率与标准图谱对照。优先考虑的是：

a.先观察基团频率，要同时顾及峰形和强度。

b.基团频率只判断基团的存在，要鉴定何物时要基团频率和指纹频率同时存在。

41.拉曼光谱？说明拉曼光谱产生机理和条件？

拉曼光谱——单色光照射在样品上时，光子与样品中的分子发生非弹性碰撞（能量交换），产生频率的变化，与其对应的正负拉曼位移线便构成了拉曼散射光谱。

机理：作简正振动的分子在入射波的交变电磁场的激发作用下，产生分子能级的跃迁与退激从而改变光波的频率。产生的条件：分子振动过程中有极化率的变化。

42.X 射线光电子能谱图（XPS ）上除光电子主线外还有哪些伴线？如何识别？

1）俄歇线：与激发源无关，可通过换靶来识别。

2）X 射线伴线：A.高能X 射线伴线——低结合能端，高动能端。B.杂质X 射线伴线——入射X 电子能量的改变。

3）能量损失线—特征：a.在高结合能端5～21ev 位置b.分子间距随原子序数的增大而增大。

4）振激谱线：出现在XPS 主峰的高结合能端机个电子伏特的位置。

5）价电子线：在费米能级（0结合能）附近。

6）多重分裂线：a.裂分间距随原子状态、元素、种类的不同而不同。b. 裂分间距随原子序数的增加而增加。

43.红外与拉曼的活性判断规则？红外与拉曼光谱分析比较？

判断规则：

a.查特征标表，含有平移振动的有红外活性，含有极化率张量的有拉曼光谱。

b.相互排斥规则：凡是有对称中心的分子，如果拉曼是活性的则红外是非活性的，反之亦然。

c.相互允许原则:没有对称中心的分子，其红外和拉曼都有活性。

d.相互禁止规则：极少数分子的某些振动既无拉曼也无红外活性。

红外和拉曼的比较：

1）拉曼光谱可扩展（4000～5cm -1），适合研究晶格振动和转动，而红外为（4000～400cm -1）

低波数段不能做。2）拉曼光谱受水的干扰小，适合测含水晶体；而红外对水敏感。3）拉曼对骨架研究有效；而红外对骨架上的官能团很有效.4）拉曼带有拉曼探针，可进行气泡包裹气体等显微分析。5）拉曼谱倍频，组频少谱线简单。6）拉曼对样品为非破坏性分析，但对深色样品不好做。

44.X 射线光电子能谱图上，若俄歇线和光电子主线不能区分时，用什么方法可以确诊？ X 射线光电子能谱图上，若俄歇线和光电子主线不能区分时，可以用改变靶材即改变激发源的办法确诊。因为俄歇线的动能只和电子跃迁的能级有关，与振激源无关，而光电子主线的动能与振激有关。所以：a.在动能坐标图中，光电子峰移动，俄歇峰不移动；b.在结合能坐标图中，光电子峰不移动，俄歇峰移动。取先后两次相同的坐标中图样比较即可分辨出光电子主线与俄歇线。

45.根据离子型化合物模型，XPS 谱线化学位移的规律？

由于原子所处的化学环境的变化而引起的结合能位移称为化学位移。1）氧化还原与化学位移的规律 a.氧化作用使内层电子结合能上升，氧化失去电子越多，结合能上升幅度越大；b.还原作用使内层电子结合能下降，还原得到的电子越多，结合能下降的幅度越大；c.给定结构的原子，所有内层电子结合能的化学位移相同。2）化学位移的规律 a.原子内壳层电子结合能与和它成键的离子的电负性越大，电子结合能越大；b.化合物中有不同离子取代时，

电子结合能发生化学位移，取代离子的电负性越大，位移越大。

46.X 射线光电子能谱分析的内容？是一种什么样的分析方法？适用什么样的试样？

X 射线光电子能谱分析的内容是元素的成分分析、元素的定量分析、元素的化学状态分析、固体表面相的研究以及结合物结构的鉴定。

它是一种研究物质表面性质和状态的新型物理方法，适用固、液、气体样品。

它测试主要是物质表面信息，要求试样处于高真空和超洁净条件下。

47利用光电子能谱图进行元素分析的依据是什么？进行结构分析依据和分析方法？

利用光电子能谱图进行元素分析的依据是谱线的电子结合能与谱线的强度进行结构分析（元素的化学状态分析）依据是电子结合能的化学位移。结构分析的具体分析方法有：a.光电子线位移法；b.俄歇线位移法；c.俄歇参数与二维状态图法；d.双线分裂距离法；e.振激线法。

48.选择最合适的测试分析方法

1）尺寸小于5μ的矿物的形貌观察分析 扫描电镜二次电子像

2）有机材料中化学键的物相分析鉴定 红外光谱

3）多晶材料中的物相分析鉴定 X 射线衍射分析

4）相变温度的测定 差热分析

5）矿物中包裹或玻璃气泡中物质的鉴定分析 拉曼光谱

6）镀膜的物相分析鉴定 X 射线光电子能谱分析

7）镀膜的厚度测定 X 射线衍射分析

8）表面或界面元素化学状态分析 X 射线光电子能谱分析

9）晶界上杂质的物相分析鉴定 透射电镜电子衍射分析

10）晶界上杂质的化学成分分析 X 射线光电子能谱分析

11）晶界条纹或晶体缺陷（如位错）的观察分析 透射电镜衍射衬度象

12）粉晶物相的定量分析 X 射线衍射分析

13）晶胞参数的测定和固熔体含量测定 X 射线衍射分析

49.何谓二次电子？扫描电镜中二次电子像的衬度与什么因素有关？最适宜观察什么？ 二次电子——是单电子激发中被入射电子轰出的试样原子核外电子。

扫描电镜中二次电子的衬度是形貌衬度，主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角，即： θδθδcos )(0=其中0δ为0

0=θ时的二次电子发射系数，由此可得，随着试样表面倾角增加，二次电子发射系数增加。二次电子像适合观察粗糙表面和断口的形貌。

50.何谓背散射电子？扫描电镜中背散射电子像的衬度的影响因素？最适宜观察什么？ 背散射电子——电子入射试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，由一部分电子的总散射角大于90度，重新从试样表面逸出，这部分电子称为背散射电子。 背散射电子衬度与试样的表面形貌以及原子系数有关，因为背散射电子的发射系数0

I I n =η随原子序数的增大而增大；而当试样表面倾角增加时，作用体积改变，背散射电

子的发射系数也随之增打。背散射电子像是用来研究样品的表面形貌和成分分布。

51.利用XPS （X 射线光电子能谱）鉴别化学状态有哪些方法？

①元素定性：1）光电子主线；2）元素最尖锐俄歇动能与最强光电线结合能之和；3）X 射线伴线；4）能量损失线；5）多重分裂线；6）振激谱线；7）价电子线。②定量分析：测原子浓度。③元素浓度分布分析：角分辨分析法。

52.何谓隧道效应？影响隧道电流最关键的因素？

电子在一定条件下能像火车穿过隧道一样穿越势垒，电子贯穿势垒参与导电的过程。

53.简述原子显微镜中的恒力模式与恒高模式？

恒力模式：扫描过程中保持针尖与样品间的作用力恒定，针尖上下移动的轨迹为表面形貌。恒高模式：保持针尖与样品的距离恒定，作用力变化微显臂的形貌即为表面形貌。

54.原子力显微镜最常用的成象模式。

AFM的成象模式：①接触模式：针尖与样品始终接触，可恒力扫描稳定、分辨率高；②非接触模式：针尖与样品始终不接触，分辨率低；③轻敲模式：微悬臂在试样上振动、常用，适合生物大分子、聚合物。

55.利用XPS（X射线光电子能谱）鉴别化学状态有哪些方法？

①元素定性：1）光电子主线；2）元素最尖锐俄歇动能与最强光电线结合能之和；3）X射线伴线；4）能量损失线；5）多重分裂线；6）振激谱线；7）价电子线。②定量分析：测原子浓度。③元素浓度分布分析：角分辨分析法。

56.扫描电镜分析与透射电镜分析比较？

扫描电镜分析：①试样制备简单；②图象的立体感，真实感强，可观察表现原始形状③放大倍数变化范围大，且连续可调；④具有相当高的分辨率⑤分析功能多。透射电镜分析：①能观察表面形貌及其分布②对非晶试样要制备成粉末③晶体要进行表面处理、复型处理。

名词解释题答案：

1 X射线连续谱：电子与阳极碰撞的时间和条件各不相同，而且有的电子还可能与阳极作多次碰撞而逐步转移其能量，情况复杂，从而使产生的X射线也就有各种不同的波长，构成连续谱。连续X射线又称白色射线，它由某一短波线λ0开始直到波长等于无穷大λ∞的一系列驳斥组成。

2．X射线特征谱，各线系由何种跃迁产生？：在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线，称为特征（或标识）X射线。只有当管压超过一定值时才能产生特征射线；特征X射线是叠加在连续X射线谱上的。

3．系统消光：在晶体的X射线衍射图中，常有不少衍射点有规律地不出现，这种现象称为系统消光。

4. 二次电子Secondary electron（二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰出的试样原子核外电子）

入射电子与样品核外电子碰撞，使样品表面的核外电子被激发出来的电子，是作为SEM的成像信号，代表样品表面的结构特点。

5．背散射电子back scattered electron：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的总散射角大于900 ，重新从试样逸出，称为背散射电子，这个过程称为背散射。

背散射电子是由样品反射出来的初次电子，其主要特点是：能量很高，有相当部分接近入射电子能量 E0，在试样中产生的范围大，像的分辨率低。背散射电子发射系数η =I B /I 0 随原子序数增大而增大。作用体积随入射束能量增加而增大，但发射系数变化不大。

6明场像、暗场像

7、相机常数

8．能谱分析：

X光电子能谱分析的基本原理

一定能量的X光照射到样品表面，和待测物质发生作用，可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表示: hn=Ek+Eb+Er ；式中: hn：X光子的能量；Ek：光电子的能量； Eb：电子的结合能；Er：原子的反冲能量。

9.Stokes散射与反Stokes散射

10．光电效应：由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性？？。在光的照射下，使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应(Photoelectric effect)。光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。光照射在物体上可以看成是一连串的具有一定能量的光子轰击这些物体的表面；光子与物体之间的联接体是电子。所谓光电效应是指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。

11. 俄歇效应就是伴随一个电子能量降低的同时，另一个电子能量增高的跃迁过程。将发射光电子后，发射俄歇电子（不能用光电效应解释）使原子、分子成为高阶离子的现象称之为俄歇效应。

12．化学位移：同种原子中处于不同的化学环境的电子引起结合能的变化，在谱线上造成的位移。

1.根据晶体的特征对称元素所进行的分类。可划分为7个不同的晶系，分属于3个不同的晶族。高级晶族中只有一个立方晶系；中级晶族中有六方、四方和三方三个晶系；低级晶族中有正交、单斜和三斜三个晶系。各晶系的晶胞类型一般用晶胞参数a、b、c和α、β、γ表示。其中a、b和c是晶胞三个边的长度，习惯上叫轴长，α、β和γ叫轴角，它们分别是a和c、b和c、a和b的夹角。

六方晶系(hexagonal system)，有一个6次对称轴或者6次倒转轴，该轴是晶体的直立结晶轴C轴。另外三个水平结晶轴正端互成1200夹角。轴角α=β=900，γ=1200，轴单位a=b≠c

材料分析测试技术-习题

第一章 1．什么是连续X射线谱？为什么存在短波限λ0？ 答：对X射线管施加不同的电压，再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射线谱。在管电压很低，小于20kv时的曲线是连续的，称之为连续谱。大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时，由于到达靶的时间和条件不同，绝大多数电子要经过多次碰撞，于是产生一系列能量为hv的光子序列，形成连续的X射线谱，按照量子理论观点，当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时，电子失去自己的能量，其中一部分以光子的形式辐射出去，在极限情况下，极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子，这个光量子具有最高的能量和最短的波长，即λ0。 2.什么是特征X射线？它产生的机理是什么？为什么存在激发电压Vk？ 答：当X射线管电压超过某个临界值时，在连续谱的某个波长处出现强度峰，峰窄而尖锐，这些谱线之改变强度，而峰位置所对应的波长不便，即波长只与靶的原子序数有关，与电压无关，因为这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征，故称为特征X射线，由特征X射线构成的X射线谱叫做特征X射线谱。 它的产生是与阳极靶物质的原子结构紧密相关当外来的高速粒子（电子或光子）的动能足够大时，可以将壳层中的某个电子击出，或击到原子系统之外，击出原子内部的电子形成逸出电子，或使这个电子填补到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位，原子系统处于激发态，高能级的电子越迁到该空位处，同时将多余的能量e=hv=hc/λ释放出来，变成光电子而成为德特征X射线。 由于阴极射来的电子欲击出靶材的原子内层电子，比如k层电子，必须使其动能大于k 层电子与原子核的结合能Ek或k层的逸出功Wk。即有eV k=1/2mv2〉-Ek=Wk，故存在阴极电子击出靶材原子k电子所需要的临界激发电压Vk。 3、X射线与物质有哪些互相作用？ 答;X射线的散射：相干散射，非相干散射 X射线的吸收：二次特征辐射（当入射X射线的能量足够大时，会产生二次荧光辐射）； 光电效应：这种以光子激发原子所产生的激发和辐射过程；俄歇效应：当内层电子被击出成为光电子，高能级电子越迁进入低能级空位，同时产生能量激发高层点成为光电子。 4、线吸收系数μl和质量吸收系数μm的含义 答：线吸收系数μl：在X射线的传播方向上，单位长度的X射线强度衰减程度[cm-1]（强度为I的入射X射线在均匀物质内部通过时，强度的衰减率与在物质内通过的距离x成正步-dI/I=μdx，强度的衰减与物质内通过的距离x成正比）。与物质种类、密度、波长有关。质量吸收系数μm：他的物理意义是单位重量物质对X射线的衰减量，μ/P=μm[cm2/g]与物质密度和物质状态无关，而与物质原子序数Z和μm=kλ3Z3，X射线波长有关。 5、什么是吸收限？为什么存在吸收限？ 答：1）当入射光子能量hv刚好击出吸收体的k层电子，其对应的λk为击出电子所需要的入射光的最长波长，在光电效应产生的条件时，λk称为k系激发限，若讨论X射线的被物质吸收时，λk又称为吸收限。 当入射X射线，刚好λ=λk时，入射X射线被强烈的吸收。当能量增加，即入射λ〉λk时，吸收程度小。

现代材料测试技术试题答案

一、X射线物相分析的基本原理与思路 在对材料的分析中我们大家可能比较熟悉对它化学成分的分析，如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% ,FeO 4%等。这是材料成分的化学分析。 一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 X射线物相分析的基本原理是什么呢？ 每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。 其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关，相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。 衍射花样有两个用途： 一是可以用来测定晶体的结构，这是比较复杂的； 二是用来测定物相。 所以，任何一种结晶物质的衍射数据d和I是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相，分析的思路将样品的衍射花样与已知标准物质的衍射花样进行比较从中找出与其相同者即可。 X射线物相分析方法有： 定性分析——只确定样品的物相是什么？ 包括单相定性分析和多相定性分析定量分析——不仅确定物相的种类还要分析物相的含量。 二、单相定性分析 利用X射线进行物相定性分析的一般步骤为: ①用某一种实验方法获得待测试样的衍射花样； ②计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I值； ③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。 1、标准物质的粉末衍射卡片 标准物质的X射线衍射数据是X射线物相鉴定的基础。为此，人们将世界上的成千上万种结晶物质进行衍射或照相，将它们的衍射花样收集起来。由于底片和衍射图都难以保存，并且由于各人的实验的条件不同（如所使用的X射线波长不同），衍射花样的形态也有所不同，难以进行比较。因此，通常国际上统一将这些衍射花样经过计算，换算成衍射线的面网间距d值和强度I，制成卡片进行保存。

机械工程测试技术课后习题答案 (1)

第三章：常用传感器技术 3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答： （1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dR R με=+； （2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR d E R ρλερ == 。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式?R /R =S g ?得 ?R =S g ? R =2?1000?10-6?120=? 1）I 1=R =120=0.0125A= 2）I 2=(R +?R )=(120+?0.012475A= 3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的零位位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电容式传感器常用的测量电路有哪几种 答：变压器式交流电桥、直流极化电路、调频电路、运算放大电路等。 图3-105 题3-4图

材料分析测试技术复习题 附答案

材料分析测试技术复习题 【第一至第六章】 1.X射线的波粒二象性 波动性表现为： －以波动的形式传播，具有一定的频率和波长 －波动性特征反映在物质运动的连续性和在传播过程中发生的干涉、衍射现象 粒子性突出表现为： －在与物质相互作用和交换能量的时候 －X射线由大量的粒子流(能量E、动量P、质量m)构成，粒子流称为光子－当X射线与物质相互作用时，光子只能整个被原子或电子吸收或散射 2.连续x射线谱的特点，连续谱的短波限 定义：波长在一定范围连续分布的X射线，I和λ构成连续X射线谱 λ∞，波?当管压很低（小于20KV 时），由某一短波限λ 0开始直到波长无穷大长连续分布 ?随管压增高，X射线强度增高，连续谱峰值所对应的波长（1.5 λ 0处)向短波端移动 ?λ 0 正比于1/V, 与靶元素无关 ?强度I：由单位时间内通过与X射线传播方向垂直的单位面积上的光量子数的能量总和决定（粒子性观点描述）

?单位时间通过垂直于传播方向的单位截面上的能量大小，与A2成正比（波动性观点描述） 短波限:对X射线管施加不同电压时，在X射线的强度I 随波长λ变化的关系曲线中，在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λ0，称为短波限。 3.连续x射线谱产生机理 【a】.经典电动力学概念解释： 一个高速运动电子到达靶面时，因突然减速产生很大的负加速度，负加速度引起周围电磁场的急剧变化，产生电磁波，且具有不同波长，形成连续X射线谱。 【b】.量子理论解释： * 电子与靶经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产生一系列能量为hυi的光子序列，形成连续谱 * 存在ev=hυmax，υmax=hc/ λ0, λ0为短波限，从而推出λ0＝1.24/ V （nm) （V为电子通过两极时的电压降，与管压有关）。 * 一般ev≥h υ,在极限情况下，极少数电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子 4.特征x射线谱的特点 对于一定元素的靶，当管压小于某一限度时，只激发连续谱，管压增高，射线谱曲线只向短波方向移动，总强度增高，本质上无变化。 当管压超过某一临界值后，在连续谱某几个特定波长的地方，强度突然显著

(完整word版)教案-材料现代分析测试方法

西南科技大学 材料科学与工程学院 教师教案 教师姓名：张宝述 课程名称：材料现代分析测试方法 课程代码：11319074 授课对象：本科专业：材料物理 授课总学时：64 其中理论：64 实验：16（单独开课） 教材：左演声等. 材料现代分析方法. 北京工业大 学出版社，2000 材料学院教学科研办公室制

2、简述X射线与固体相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。 章节名称第三章粒子（束）与材料的相互作用 教学 时数 2 教学目的及要求1．理解概念：（电子的）最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射；掌握概念：散射角（2 ）、电子吸收、二次电子、俄歇电子、背散射电子、吸收电流（电子）、透射电子、二次离子。 2．了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。 3．掌握电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。 4．掌握二次电子的产额与入射角的关系。 5．掌握入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。 6．了解离子束与材料的相互作用及据此建立的主要分析方法。 重点难点重点：电子的散射，电子与固体作用产生的信号。难点：电子与固体的相互作用，离子散射，溅射。 教学内容提要 第一节电子束与材料的相互作用 一、散射 二、电子与固体作用产生的信号 三、电子激发产生的其它现象第二节离子束与材料的相互作用 一、散射 二、二次离子 作业一、教材习题 3-1电子与固体作用产生多种粒子信号（教材图3-3），哪些对应入射电子？哪些是由电子激发产生的？ 图3-3入射电子束与固体作用产生的发射现象 3-2电子“吸收”与光子吸收有何不同？ 3-3入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多，而俄歇电子与X光电子的逸出深度相当，这是为什么？ 3-8配合表面分析方法用离子溅射实行纵深剖析是确定样品表面层成分和化学状态的重要方法。试分析纵深剖析应注意哪些问题。 二、补充习题 1、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。 章节第四章材料现代分析测试方法概述教学 4

《材料分析测试技术》试卷(答案)

《材料分析测试技术》试卷（答案） 一、填空题：（20分，每空一分） 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. X射线透过物质时产生的物理效应有：散射、光电效应、透射X射线、和热。 3. 德拜照相法中的底片安装方法有：正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种；测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题：（8分，每题一分） 1. X射线衍射方法中最常用的方法是（ b ）。 a．劳厄法；b．粉末多晶法；c．周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶，应选择的滤波片材料是（b）。 a．Co ；b. Ni ；c. Fe。 3. X射线物相定性分析方法中有三种索引，如果已知物质名时可以采用（c ）。 a．哈氏无机数值索引；b. 芬克无机数值索引；c. 戴维无机字母索引。 4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是（b）。 a．第二聚光镜光阑；b. 物镜光阑；c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是（ b ）。 a．球差；b. 像散；c. 色差。 6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是（a）。 a．高阶劳厄斑点；b. 超结构斑点；c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是（b）。 a．背散射电子；b.俄歇电子；c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是（c）。 a．以物镜光栏套住透射斑；b．以物镜光栏套住衍射斑；c．将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题：（24分，每题8分） 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么？ 答：X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品，首先要求粉末粒度要大小 适中，在1um-5um之间；其次粉末不能有应力和织构；最后是样品有一 个最佳厚度（t =

材料测试分析方法(究极版)

绪论 3分析测试技术的发展的三个阶段？ 阶段一：分析化学学科的建立；主要以化学分析为主的阶段。 阶段二：分析仪器开始快速发展的阶段 阶段三：分析测试技术在快速、高灵敏、实时、连续、智能、信息化等方面迅速发展的阶段4现代材料分析的内容及四大类材料分析方法？ 表面和内部组织形貌。包括材料的外观形貌（如纳米线、断口、裂纹等）、晶粒大小与形态、各种相的尺寸与形态、含量与分布、界面（表面、相界、晶界）、位向关系（新相与母相、孪生相）、晶体缺陷（点缺陷、位错、层错）、夹杂物、内应力。 晶体的相结构。各种相的结构，即晶体结构类型和晶体常数，和相组成。 化学成分和价键（电子）结构。包括宏观和微区化学成份（不同相的成份、基体与析出相的成份）、同种元素的不同价键类型和化学环境。 有机物的分子结构和官能团。 形貌分析、物相分析、成分与价键分析与分子结构分析四大类方法 四大分析：1图像分析：光学显微分析（透射光反射光），电子（扫描，透射），隧道扫描，原子力2物象：x射线衍射，电子衍射，中子衍射3化学4分子结构：红外，拉曼，荧光，核磁 获取物质的组成含量结构形态形貌及变化过程的技术 材料结构与性能的表征包括材料性能，微观性能，成分的测试与表征 6.现代材料测试技术的共同之处在哪里？ 除了个别的测试手段（扫描探针显微镜）外，各种测试技术都是利用入射的电磁波或物质波（如X射线、高能电子束、可见光、红外线）与材料试样相互作用后产生的各种各样的物理信号（射线、高能电子束、可见光、红外线），探测这些出射的信号并进行分析处理，就课获得材料的显微结构、外观形貌、相组成、成分等信息。 9.试总结衍射花样的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施 衍射花样要素：衍射线的峰位、线形、强度 答:(I)花材的选用影晌背底; (2)滤波片的作用影响到背底;(3)样品的制备对背底的影响 措施：（1）选靶靶材产生的特征x射线（常用Kα射线）尽可能小的激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样背底，使图像清晰。（2）滤波，k系特征辐射包括Ka和kβ射线，因两者波长不同，将使样品的产生两套方位不同得衍射花样;选择浪滋片材料，使λkβ靶<λk滤<λkα，Ka射线因因激发滤波片的荧光辐射而被吸收。(3)样品，样品晶粒为50μm左右，长时间研究，制样时尽量轻压，可减少背底。 11.X射线的性质; x射线是一种电磁波，波长范围:0.01~1000à X射线的波长与晶体中的原子问距同数量级，所以晶体可以用作衍射光栅。用来研究晶体结构，常用波长为0.5~2.5à 不同波长的x射线具有不同的用途。硬x射线:波长较短的硬x封线能量较高，穿透性较强，适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。软x射线:波长较长的软x射线的能量较低，穿透性弱，可用干分析非金属的分析。用于金属探伤的x射线波长为0.05~0.1à当x射线与物质(原子、电子作用时，显示其粒子性，具有能量E＝h 。产生光电效应和康普顿效应等 当x射线与x射线相互作用时，主要表现出波动性。 x射线的探测:荧光屏（ZnS），照相底片，探测器

《材料分析测试技术》试卷答案

《材料分析测试技术》试卷（答案) 一、填空题：(20分，每空一分) 1．X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2．X射线透过物质时产生的物理效应有：散射、光电效应、透射X 射线、和热。 3．德拜照相法中的底片安装方法有: 正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分: 定性分析和定量分析两种；测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5．透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 ８．扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:（8分，每题一分） 1.X射线衍射方法中最常用的方法是( b ）。 a．劳厄法；b．粉末多晶法;ｃ.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶，应选择的滤波片材料是(b)。 ａ．Co;b. Nｉ;c.Fe。 3.X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( c )。 a．哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引；ｃ. 戴维无机字母索引。 4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a．第二聚光镜光阑；b．物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差; b. 像散; c. 色差。 6．可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是( a)。 ａ．高阶劳厄斑点；ｂ．超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nｍ厚表层成分的信号是（b)。 a.背散射电子; b.俄歇电子；ｃ. 特征Ｘ射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是（ｃ)。 a．以物镜光栏套住透射斑;b．以物镜光栏套住衍射斑；c．将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题：(2４分,每题8分） 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么？ 答: X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品，首先要求粉末粒度要大小适 中,在1ｕｍ－5uｍ之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个 最佳厚度(t =

(完整版)材料分析测试技术部分课后答案

材料分析测试技术部分课后答案 太原理工大学材料物理0901 除夕月 1-1 计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。 ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 J ν=c/λ=3*108/(0. 154*10-9)=1.95*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J 1-2 计算当管电压为50kV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能. E=eV=1.602*10-19*50*103=8.01*10-15 J λ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量) V=(2eV/m)1/2=(2*8.01*10-15/9.1*10-31)1/2=1.32*108m/s 1-3分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射； （2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；

（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。 答：根据经典原子模型，原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上，在稳定状态下，每个壳层有一定数量的电子，他们有一定的能量。最内层能量最低，向外能量依次增加。 根据能量关系，M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差，K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以K?的能量大于Ka 的能量，Ka能量大于La的能量。 因此在不考虑能量损失的情况下： CuKa能激发CuKa荧光辐射；（能量相同） CuK?能激发CuKa荧光辐射；（K?>Ka） CuKa能激发CuLa荧光辐射；（Ka>la） 1-4 以铅为吸收体，利用MoKα、RhKα、AgKαX射线画图，用图解法证明式（1-16）的正确性。（铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8，84.13，66.14 cm2／g）。再由曲线求出铅对应于管电压为30 kv条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。 解：查表得 以铅为吸收体即Z=82 Kαλ3 λ3Z3 μm Mo 0.714 0.364 200698 122.8 Rh 0.615 0.233 128469 84.13 Ag 0.567 0.182 100349 66.14 画以μm为纵坐标，以λ3Z3为横坐标曲线得K≈8.49×10-4，可见下图 铅发射最短波长λ0＝1.24×103/V＝0.0413nm λ3Z3＝38.844×103 μm = 33 cm3/g 1-5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数80％的氮和质量分数20％的氧，空气的密度为1.29×10-3g／cm3）。 解：μm=0.8×27.7＋0.2×40.1=22.16+8.02=30.18（cm2/g） μ=μm×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2 cm-1 1-6. 为使CuKα线的强度衰减1／2，需要多厚的Ni滤波片？（Ni的密度为8.90g／cm3）。1-7. CuKα1和CuKα2的强度比在入射时为2：1，利用算得的Ni滤波片之后其比值会有什么变化？ 解：设滤波片的厚度为t 根据公式I/ I0=e-Umρt；查表得铁对CuKα的μm＝49.3（cm2/g）,有：1/2=exp(-μmρt) 即t=-(ln0.5)/ μmρ=0.00158cm 根据公式：μm=Kλ3Z3，CuKα1和CuKα2的波长分别为：0.154051和0.154433nm ，所以μm=K

材料测试分析方法答案

第一章 一、选择题 1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（） A.X射线透射学； B.X射线衍射学； C.X射线光谱学； D.其它 2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（） A.Kα； B. Kβ； C. Kγ； D. Lα。 3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（） A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。 4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（） A.短波限λ0； B. 激发限λk； C. 吸收限； D. 特征X射线 5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这整个过程将产生（）（多选题） A.光电子； B. 二次荧光； C. 俄歇电子； D. （A+C） 二、正误题 1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。（） 2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。（） 3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。（） 4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。（） 5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。（） 三、填空题 1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。 2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、 、、、。 3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。 4. X射线的本质既是也是，具有性。 5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称 ，常用于。 习题 1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？

2. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射； （2）用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射； （3）用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。 3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、 “吸收谱”？ 4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量 描述它？ 5. 产生X 射线需具备什么条件？ 6. Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？ 7. 计算当管电压为50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短 波限和光子的最大动能。 8. 特征X 射线与荧光X 射线的产生机理有何异同？某物质的K 系荧光X 射线波长是否等 于它的K 系特征X 射线波长？ 9. 连续谱是怎样产生的？其短波限V eV hc 3 01024.1?= =λ与某物质的吸收限k k k V eV hc 3 1024.1?= =λ有何不同（V 和V K 以kv 为单位）？ 10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作用？规律如何？对x 射线分析有何影响？反冲电子、光电 子和俄歇电子有何不同？ 11. 试计算当管压为50kv 时，Ⅹ射线管中电子击靶时的速度和动能，以及所发射的连续 谱的短波限和光子的最大能量是多少？ 12. 为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有一个而L 吸收限有三个？当激发X 系荧光 Ⅹ射线时，能否伴生L 系？当L 系激发时能否伴生K 系？ 13. 已知钼的λK α＝0.71?，铁的λK α＝1.93?及钴的λK α＝1.79?，试求光子的频率和能量。 试计算钼的K 激发电压，已知钼的λK ＝0.619?。已知钴的K 激发电压V K ＝7.71kv ，试求其λK 。 14. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm ，试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射 的透射系数各为多少？ 15. 如果用1mm 厚的铅作防护屏，试求Cr K α和Mo K α的穿透系数。 16. 厚度为1mm 的铝片能把某单色Ⅹ射线束的强度降低为原来的23.9％，试求这种Ⅹ射 线的波长。 试计算含Wc ＝0.8％，Wcr ＝4％，Ww ＝18％的高速钢对MoK α辐射的质量吸收系数。 17. 欲使钼靶Ⅹ射线管发射的Ⅹ射线能激发放置在光束中的铜样品发射K 系荧光辐射，问 需加的最低的管压值是多少？所发射的荧光辐射波长是多少？ 18. 什么厚度的镍滤波片可将Cu K α辐射的强度降低至入射时的70％？如果入射X 射线束 中K α和K β强度之比是5：1，滤波后的强度比是多少？已知μm α＝49.03cm 2 ／g ，μm β ＝290cm 2 ／g 。 19. 如果Co 的K α、K β辐射的强度比为5：1，当通过涂有15mg ／cm 2 的Fe 2O 3滤波片后，强 度比是多少？已知Fe 2O 3的ρ=5.24g ／cm 3，铁对CoK α的μm ＝371cm 2 ／g ，氧对CoK β的 μm ＝15cm 2 ／g 。 20. 计算0.071 nm （MoK α）和0.154 nm （CuK α）的Ⅹ射线的振动频率和能量。（答案：4.23

材料现代分析方法

《材料现代分析方法》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：13103105 课程类别：专业核心课程 适应专业：材料物理 总学时：54学时 总学分: 3 课程简介： 本课程介绍材料微观形貌、结构及成分的分析与表面分析技术主要方法及基本技术，简单介绍光谱分析方法。包括晶体X射线衍射、电子显微分析、X射线光电子谱仪、原子光谱、分子光谱等分析方法及基本技术。 授课教材：《材料分析测试方法》，黄新民解挺编，国防工业出版社，2005年。 参考书目： [1]《现代物理测试技术》，梁志德、王福编，冶金工业出版社，2003年。 [2]《X射线衍射分析原理与应用》，刘粤惠、刘平安编，化学工业出版社，2003年。 [3]《X射线衍射技术及设备》，丘利、胡玉和编，冶金工业出版社，2001年。 [4]《材料现代分析方法》，左演声、陈文哲、梁伟编，北京工业大学出版社，2001年。 [5]《材料分析测试技术》，周玉、武高辉编，哈尔滨工业大学出版社，2000年。 [6]《材料结构表征及应用》，吴刚编，化学工业出版社，2001年。 [7]《材料结构分析基础》，余鲲编，科学出版社，2001年。 二、课程教育目标 通过学习，了解X射线衍射仪及电子显微镜的结构，掌握X-射线衍射及电子显微镜的基本原理和操作方法，了解试样制备的基本要求及方法，了解材料成分的分析与表面分析技术的主要方法及基本技术，了解光谱分析方法，能够利用上述相关仪器进行材料的物相组成、显微结构、表面分析研究。学会运用以上技术的基本方法，对材料进行测试、计算和分析，得到有关微观组织结构、形貌及成分等方面的信息。 三、教学内容与要求 第一章X射线的物理基础 教学重点：X射线的产生及其与物质作用原理 教学难点：X射线的吸收和衰减、激发限 教学时数：2学时 教学内容：X射线的性质，X射线的产生，X射线谱，X射线与物质的相互作用，X射线的衰减规律，吸收限的应用

材料分析测试技术左演声课后答案

如对你有帮助，请购买下载打赏，谢谢！ 第一章 电磁辐射与材料结构 一、教材习题 1-1 计算下列电磁辐射的有关参数： （1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（μm ）； 答：已知波数ν=3030cm -1 根据波数ν与波长λ的关系)μm (10000)cm (1λν= -可得： 波长μm 3.3μm 3030 100001≈==νλ （2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）； 解：波长λ与频率ν的关系为λνc = 已知波长λ=5m ，光速c ≈3×108m/s ，1s -1=1Hz 则频率MHz 6010605/103168=?=?=-s m s m ν （3）588.995nm 钠线相应的光子能量（eV ）。 答：光子的能量计算公式为λνc h h E == 已知波长λ=588.995nm=5.88995?10-7m ，普朗克常数h ＝6.626×10-34J ?s ，光速c ≈3×108m/s ，1eV=1.602×10-19J 则光子的能量（eV ）计算如下： 1-3 某原子的一个光谱项为45F J ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。 答：对于光谱项45F J ，n =4，L =3，M =5；S =2(M =2S +1=5)，则J =5，4，3，2，1， 当J =5，M J =0，±1，±2，···±5；……J =1，M J =0，±1。光谱项为45F J 的能级示意图如下图： 1-4 辨析原子轨道磁矩、电子自旋磁矩与原子核磁矩的概念。 答：原子轨道磁矩是指原子中电子绕核旋转的轨道运动产生的磁矩；电子自旋磁 矩是指电子自旋运动产生的磁矩；原子核磁矩是指原子中的原子核自旋运动产生的磁矩。 1-5 下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？ 12C 6、19F 9、31P 15、16O 8、1H 1、14N 7。

《材料现代分析测试方法》复习题

《近代材料测试方法》复习题 1．材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次？分别可以用什么方法分析？ 答：化学成分分析、晶体结构分析和显微结构分析 化学成分分析——常规方法（平均成分）：湿化学法、光谱分析法 ——先进方法（种类、浓度、价态、分布）：X射线荧光光谱、电子探针、 光电子能谱、俄歇电子能谱 晶体结构分析：X射线衍射、电子衍射 显微结构分析：光学显微镜、透射电子显微镜、扫面电子显微镜、扫面隧道显微镜、原 子力显微镜、场离子显微镜 2．X射线与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作，有哪些实际应用？ 答：除贯穿部分的光束外，射线能量损失在与物质作用过程之中，基本上可以归为两大类：一部 分可能变成次级或更高次的X射线，即所谓荧光X射线，同时，激发出光电子或俄歇电子。另一部分消耗在X射线的散射之中，包括相干散射和非相干散射。此外，它还能变成热量逸出。 （1）现象/现象：散射X射线（想干、非相干）、荧光X射线、透射X射线、俄歇效 应、光电子、热能 （2）①光电效应：当入射X射线光子能量等于某一阈值，可击出原子内层电子，产 生光电效应。

应用：光电效应产生光电子，是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应 使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是 X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。 ②二次特征辐射（X射线荧光辐射）：当高能X射线光子击出被照射物质原子的 内层电子后，较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线（称二次特征辐射）。 应用：X射线被物质散射时，产生两种现象：相干散射和非相干散射。相干散射 是X射线衍射分析方法的基础。 3．电子与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作，有哪些实际应用？ 答：当电子束入射到固体样品时，入射电子和样品物质将发生强烈的相互作用，发生弹性散射和非弹性散射。伴随着散射过程，相互作用的区域中将产生多种与样品性质有关的物理信息。 （1）现象/规律：二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、特征X射 线 （2）获得不同的显微图像或有关试样化学成分和电子结构的谱学信息 4．光电效应、荧光辐射、特征辐射、俄歇效应，荧光产率与俄歇电子产率。 特征X射线产生机理。 光电效应：当入射X射线光子能量等于某一阈值，可击出原子内层电子，产生光电效应。 荧光辐射：被打掉了内层电子的受激原子，将发生外层电子向内层跃迁的过程，同时辐射出波长严格一定的特征X射线。这种利用X射线激发而产生的特征辐射为二次特

材料现代分析测试方法知识总结

名词解释： 分子振动：分子中原子（或原子团）以平衡位置为中心的相对（往复）运动。伸缩振动：原子沿键轴方向的周期性（往复）运动；振动时键长变化而键角不变。（双原子振动即为伸缩振动） 变形振动又称变角振动或弯曲振动：基团键角发生周期性变化而键长不变的振动。 晶带：晶体中，与某一晶向[uvw]平行的所有（HKL）晶面属于同一晶带，称为[uvw]晶带。 辐射的吸收：辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子（原子、离子或分子等）选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。 辐射被吸收程度对ν或λ的分布称为吸收光谱。 辐射的发射：物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。 作为激发源的辐射光子称一次光子，而物质微粒受激后辐射跃迁发射的光子(二次光子)称为荧光或磷光。吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短(10-8~10-4s)则称为荧光；延误时间较长(10-4~10s)则称为磷光。 发射光谱:物质粒子发射辐射的强度对ν或λ的分布称为发射光谱。光致发光者，则称为荧光或磷光光谱 辐射的散射：电磁辐射与物质发生相互作用，部分偏离原入射方向而分散传播的现象 散射基元:物质中与入射的辐射相互作用而致其散射的基本单元 瑞利散射（弹性散射）：入射线光子与分子发生弹性碰撞作用，仅光子运动方向改变而没有能量变化的散射。 拉曼散射（非弹性散射）：入射线(单色光)光子与分子发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量增加或损失的散射。 拉曼散射线与入射线波长稍有不同，波长短于入射线者称为反斯托克斯线，反之则称为斯托克斯线 光电离：入射光子能量(hν)足够大时，使原子或分子产生电离的现象。 光电效应:物质在光照射下释放电子(称光电子)的现象又称(外)光电效应。 光电子能谱:光电子产额随入射光子能量的变化关系称为物质的光电子能谱 分子光谱：由分子能级跃迁而产生的光谱。

材料现代分析测试方法习题答案

现代材料检测技术试题及答案 第一章 1. X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？ 2. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射； （2）用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射； （3）用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。 3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”？ 4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？ 5. 产生X 射线需具备什么条件？ 6. Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？ 7. 计算当管电压为50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最 大动能。 8. 特征X 射线与荧光X 射线的产生机理有何异同？某物质的K 系荧光X 射线波长是否等于它的K 系特征 X 射线波长？ 9. 连续谱是怎样产生的？其短波限V eV hc 301024.1?==λ与某物质的吸收限k k k V eV hc 31024.1?==λ有何不同（V 和V K 以kv 为单位）？ 10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作用？规律如何？对x 射线分析有何影响？反冲电子、光电子和俄歇电子有 何不同？ 11. 试计算当管压为50kv 时，Ⅹ射线管中电子击靶时的速度和动能，以及所发射的连续谱的短波限和光子 的最大能量是多少？ 12. 为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有一个而L 吸收限有三个？当激发X 系荧光Ⅹ射线时，能否 伴生L 系？当L 系激发时能否伴生K 系？ 13. 已知钼的λK α＝0.71?，铁的λK α＝1.93?及钴的λK α＝1.79?，试求光子的频率和能量。试计算钼的K 激发电压，已知钼的λK ＝0.619?。已知钴的K 激发电压V K ＝7.71kv ，试求其λK 。 14. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm ，试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射的透射系数各为 多少？ 15. 如果用1mm 厚的铅作防护屏，试求Cr K α和Mo K α的穿透系数。 16. 厚度为1mm 的铝片能把某单色Ⅹ射线束的强度降低为原来的23.9％，试求这种Ⅹ射线的波长。 试计算含Wc ＝0.8％，Wcr ＝4％，Ww ＝18％的高速钢对MoK α辐射的质量吸收系数。 17. 欲使钼靶Ⅹ射线管发射的Ⅹ射线能激发放置在光束中的铜样品发射K 系荧光辐射，问需加的最低的管 压值是多少？所发射的荧光辐射波长是多少？ 18. 什么厚度的镍滤波片可将Cu K α辐射的强度降低至入射时的70％？如果入射X 射线束中K α和K β强度之 比是5：1，滤波后的强度比是多少？已知μm α＝49.03cm 2／g ，μm β＝290cm 2／g 。 19. 如果Co 的K α、K β辐射的强度比为5：1，当通过涂有15mg ／cm 2的Fe 2O 3滤波片后，强度比是多少？已 知Fe 2O 3的ρ=5.24g ／cm 3，铁对CoK α的μm ＝371cm 2／g ，氧对CoK β的μm ＝15cm 2／g 。 20. 计算0.071 nm （MoK α）和0.154 nm （CuK α）的Ⅹ射线的振动频率和能量。（答案：4.23×1018s -l ，2.80 ×10-l5J ，1.95×1018s -1，l.29×10-15J ）

材料分析测试技术左演声课后答案

材料分析测试技术左演 声课后答案

第一章 电磁辐射与材料结构 一、教材习题 1-1 计算下列电磁辐射的有关参数： （1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（μm ）； 答：已知波数ν=3030cm -1 根据波数ν与波长λ的关系)μm (10000)cm (1λν= -可得： 波长μm 3.3μm 3030 100001 ≈==νλ （2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）； 解：波长λ与频率ν的关系为λνc = 已知波长λ=5m ，光速c ≈3×108m/s ，1s -1=1Hz 则频率MHz 6010605/103168=?=?=-s m s m ν （3）588.995nm 钠线相应的光子能量（eV ）。 答：光子的能量计算公式为λνc h h E == 已知波长λ=588.995nm=5.88995?10-7m ，普朗克常数h ＝6.626×10-34J ?s ，光 速c ≈3×108m/s ，1eV=1.602×10-19J 则光子的能量（eV ）计算如下： eV eV J m s m s J E 107.210602.110375.3 10375.31088995.5/10310 626.61919197834≈??=?=?????=----- 1-3 某原子的一个光谱项为45F J ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。 答：对于光谱项45F J ，n =4，L =3，M =5；S =2(M =2S +1=5)，则J =5，4，3，2， 1，当J =5，M J =0，±1，±2，···±5；……J =1，M J =0，±1。光谱项为45F J 的能级示意图如下图：

材料现代分析与测试技术-各种原理及应用

XRD ： 1.X 射线产生机理： （1）连续X 射线的产生：任何高速运动的带电粒子突然减速时，都会产生电磁辐射。 ①在X 射线管中，从阴极发出的带负电荷的电子在高电压的作用下以极大的速度向阳极运动，当撞到阳极突然减速，其大部分动能变为热能都损耗掉了，而一部分动能以电磁辐射—X 射线的形式放射出来。 ②由于撞到阳极上的电子极多，碰撞的时间、次数及其他条件各不相同，导致产生的X 射线具有不同波长，即构成连续X 射线谱。 （2）特征X 射线：根本原因是原子内层电子的跃迁。 ①阴极发出的热电子在高电压作用下高速撞击阳极； ②若管电压超过某一临界值V k ，电子的动能（eV k ）就大到足以将阳极物质原子中的K 层电子撞击出来，于是在K 层形成一个空位，这一过程称为激发。V k 称为K 系激发电压。 ③按照能量最低原理，电子具有尽量往低能级跑的趋势。当K 层出现空位后，L 、M 、N……外层电子就会跃入此空位，同时将它们多余的能量以X 射线光子的形式释放出来。 ④K 系：L, M, N, ...─→K ，产生K α、K β、 K r ... 标识X 射线 L 系：M, N, O,...─→L ，产生L α、L β... 标识X 射线 特征X 射线谱 M 系: N, O, ....─→M ，产生M α... 标识X 射线 特征谱Moseley 定律 2)(1 αλ-?=Z a Z:原子序数，a 、α：常数 2.X 射线与物质相互作用的三个效应 （1）光电效应 ?当 X 射线的波长足够短时，X 射线光子的能量就足够大，以至能把原子中处于某一能级上的电子打出来， ?X 射线光子本身被吸收，它的能量传给该电子，使之成为具有一定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态。 （2）荧光效应 ①外层电子填补空位将多余能量ΔE 辐射次级特征X 射线，由X 射线激发出的X 射线称为荧光X 射线。 ②衍射工作中，荧光X 射线增加衍射花样背影，是有害因素 ③荧光X 射线的波长只取决于物质中原子的种类(由Moseley 定律决定)，利用荧光X 射线的波长和强度，可确定物质元素的组分及含量，这是X 射线荧光分析的基本原理。 （3）俄歇效应 俄歇效应是外层电子跃迁到空位时将多余能量ΔE 激发另一个核外电子，使之脱离原子。这样脱离的电子称为俄歇电子。 3.衍射理论 （1）衍射几何条件： Bragg 公式 + 光学反射定律 = Bragg 定律 Bragg 公式：2 d Sin θ = n λ n ——整数，称为衍射级数 d ——晶面间距，与晶体结构有关 θ ——Bragg 角 或 半衍射角 2θ衍射角(入射线与衍射线夹角)