2013材料復(fù)習(xí)題

1、材料現(xiàn)代分析復(fù)習(xí)題一、填空題1、 影響透射電鏡分辨率的因素主要有：衍射效應(yīng)和電鏡的像差（球差、像散、色差）等。2、 透射電子顯微鏡的照明系統(tǒng)由電子槍、聚光鏡 和相應(yīng)的平移對(duì)中、傾斜調(diào)節(jié)裝置組成。它的作用 是提供一束亮度高、照明孔經(jīng)角小、平行度好、束流穩(wěn)定的照明源。它應(yīng)滿足明場(chǎng)和暗場(chǎng)成像需求。3、 透射電子顯微鏡的成像系統(tǒng)主要是由物鏡、中間鏡和投影鏡組成。4、 當(dāng)X射線管電壓超過(guò)臨界電壓就可以產(chǎn)生特征譜X射線和 連續(xù)譜X射線。5、 X射線與物質(zhì)相互作用可以產(chǎn)生散射、入射、透射、吸收6、 經(jīng)過(guò)厚度為 H的物質(zhì)后，X射線的強(qiáng)度為lH=loexp（-卩H）。7、X射線的本質(zhì)既是 高頻率不可見(jiàn)光 也是電

2、磁波，具有 波粒二象 性。& 短波長(zhǎng)的X射線稱硬X射線，常用于 衍射分析；長(zhǎng)波長(zhǎng)的 X射線稱軟X射線，常用于熒光分析。9、 德拜相機(jī)有兩種，直徑分別是57.3 和114.6 mm。測(cè)量0角時(shí)，底片上每毫米對(duì)應(yīng)2 o和 10。10、 衍射儀的核心是測(cè)角儀圓，它由試樣臺(tái)、輻射源和探測(cè)器共同組成。11、 可以用作X射線探測(cè)器的有正比計(jì)數(shù)器、閃爍計(jì)數(shù)器和SiLi半導(dǎo)體探測(cè)器等12、 影響衍射儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參數(shù)有 狹縫寬度、掃描速度和時(shí)間常數(shù)等。13、 X射線物相分析包括 定性分析 和定量分析 ，而定性分析更常用更廣泛。14、 第一類應(yīng)力導(dǎo)致 X射線衍射線 峰線偏移（衍射線條位移）；第二類應(yīng)力導(dǎo)致衍射線峰

3、線寬化（線條變寬）；第三類應(yīng)力導(dǎo)致衍射線衍射強(qiáng)度降低。15、 X射線物相定量分析方法有內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法、無(wú)標(biāo)樣法等。16、TEM中的透鏡有兩種，分別是 磁透鏡 和 電透鏡。17、 TEM中的三個(gè)可動(dòng)光欄分別是 第二聚光鏡光欄位于第二聚光鏡焦點(diǎn)上，物鏡光欄位于物鏡的背 焦面上，選區(qū)光欄位于。18、 TEM 成像系統(tǒng)由 物鏡、中間鏡和投影鏡 與樣品室構(gòu)成 組成。19、 TEM的主要組成部分是 照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng) 和觀察記錄系統(tǒng)；輔助部分由真空系統(tǒng)、循環(huán)冷卻 系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。20、電磁透鏡的像差包括 球差、像散、色差。21、 電子衍射和 X射線衍射的不同之處在于電子散射強(qiáng)度大導(dǎo)致攝譜時(shí)間短不同、電

4、子多次衍射導(dǎo)致電子束強(qiáng)度不能被測(cè)量不同，以及 電子波長(zhǎng)短導(dǎo)致的布拉格角小不同。22、 電子束與固體樣品相互作用可以產(chǎn)生背散射電子、二次電子、吸收電子、俄歇電子 、 特征X 射線、透射電子、可見(jiàn)光等物理信號(hào)。23、 掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)是顯示屏的掃描寬度與樣品上的掃描寬度的比值。在襯度像上顆粒、 凸起的棱角是亮襯度，而裂紋、凹坑則是暗襯度。24、倒易矢量的方向是對(duì)應(yīng)正空間晶面的法線；倒易矢量的長(zhǎng)度等于對(duì)應(yīng)晶面間距的倒數(shù)。25、影響衍射強(qiáng)度的因素除結(jié)構(gòu)因素、晶體形狀外還有：角因素，多重性因素，溫度因素、試樣對(duì) X射線的吸收。26、現(xiàn)代熱分析儀大致由五個(gè)部分組成：程序控溫系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)

5、、氣氛控制系統(tǒng)、操作和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。程序控溫系統(tǒng)由爐子和控溫兩部分組成。其中測(cè)量系統(tǒng)是熱分析的核心部分。27、影響DTA曲線的因素包括三個(gè)方面：操作方面的因素，樣品方面的因素，儀器方面的因素。28、 材料結(jié)構(gòu)與性能的表征包括（材料性能）、（微觀結(jié)構(gòu)）和（成分）的測(cè)試與表征。29、材料成分和微觀結(jié)構(gòu)分析可以分為三個(gè)層次： （化學(xué)成分分析）、（晶體結(jié)構(gòu)分析） 和（顯微結(jié)構(gòu)分析）30 、DSC 圖譜的橫坐標(biāo)是（溫度或時(shí)間） ，縱坐標(biāo)是（熱量）；而 DTA 圖譜的橫坐標(biāo)是 （溫度或時(shí)間），縱坐標(biāo)是（溫差） 。二、選擇題1. 用來(lái)進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析的X 射線學(xué)分支是（ B ）A.X射線透射學(xué)；B.X射線衍

6、射學(xué)；C.X射線光譜學(xué)；D.其它2. M 層電子回遷到 K 層后，多余的能量放出的特征 X 射線稱（ B ）A. K a ; B. K 3 ； C. K 丫 ； D. L a。3. 當(dāng) X 射線發(fā)生裝置是 Cu 靶，濾波片應(yīng)選（ C ）A Cu； B. Fe； C. Ni； D. Mo 。4. 當(dāng)電子把所有能量都轉(zhuǎn)換為 X 射線時(shí)，該 X 射線波長(zhǎng)稱（ A ）A.短波限入0； B.激發(fā)限入k； C.吸收限；D.特征X射線5. 當(dāng) X 射線將某物質(zhì)原子的K 層電子打出去后， L 層電子回遷 K 層，多余能量將另一個(gè) L 層電子打出核外，這整個(gè)過(guò)程將產(chǎn)生（ D ）A. 光電子； B. 二次熒光；

7、C. 俄歇電子； D. （ A+C ）6有一體心立方晶體的晶格常數(shù)是0.286nm，用鐵靶 K a （入K a =0.194nm）照射該晶體能產(chǎn)生（ B ）衍射線。A. 三條； B . 四條； C. 五條； D. 六條。7. 一束 X 射線照射到晶體上能否產(chǎn)生衍射取決于（ C ）。A .是否滿足布拉格條件；B.是否衍射強(qiáng)度I豐0； C. A+B ； D.晶體形狀。8. 電子束與固體樣品相互作用產(chǎn)生的物理信號(hào)中可用于分析1nm 厚表層成分的信號(hào)是（ b ）。a.背散射電子；b.俄歇電子；c.特征X射線。9. 中心暗場(chǎng)像的成像操作方法是（ c ）。a.以物鏡光欄套住透射斑；b.以物鏡光欄套住衍射斑

8、；c.將衍射斑移至中心并以物。10. 最常用的 X 射線衍射方法是（ B ）。A. 勞厄法； B. 粉末多晶法； C. 周轉(zhuǎn)晶體法； D. 德拜法。11. 測(cè)角儀中，探測(cè)器的轉(zhuǎn)速與試樣的轉(zhuǎn)速關(guān)系是（ B ）。A. 保持同步 1 : 1； B. 2 : 1； C. 1 : 2； D. 1 : 0。12. 衍射儀法中的試樣形狀是（B ） 。A. 絲狀粉末多晶； B. 塊狀粉末多晶； C. 塊狀單晶； D. 任意形狀。13. 若H-800電鏡的最高分辨率是0.5nm，那么這臺(tái)電鏡的有效放大倍數(shù)是（ C ）。A. 1000； B. 10000； C. 40000； D.600000。14. 可以消除的

9、像差是（B ） 。A. 球差； B. 像散； C. 色差； D. A+B 。15. 可以提高 TEM 的襯度的光欄是（ B ）。A. 第二聚光鏡光欄； B. 物鏡光欄； C. 選區(qū)光欄； D. 其它光欄。16. 電子衍射成像時(shí)是將（ A ）。A. 中間鏡的物平面與與物鏡的背焦面重合； B. 中間鏡的物平面與與物鏡的像平面重合；C. 關(guān)閉中間鏡； D. 關(guān)閉物鏡。17. 選區(qū)光欄在 TEM 鏡筒中的位置是（ A ）。A. 物鏡的物平面； B. 物鏡的像平面 C. 物鏡的背焦面； D. 物鏡的前焦面。18. 單晶體電子衍射花樣是（A ） oA.規(guī)則的平行四邊形斑點(diǎn)；B.同心圓環(huán)；C.暈環(huán)；D.不規(guī)

10、則斑點(diǎn)。19. 僅僅反映固體樣品表面形貌信息的物理信號(hào)是（B） oA.背散射電子；B.二次電子；C.吸收電子；D.透射電子。20. 在掃描電子顯微鏡中，下列二次電子像襯度最亮的區(qū)域是（C ） oA.和電子束垂直的表面；B.和電子束成 30o的表面；C.和電子束成 45o的表面；D.和電子束成 60o的表面。21. 掃描電子顯微鏡配備的成分分析附件中最常見(jiàn)的儀器是（B）A.波譜儀；B.能譜儀；C.俄歇電子譜儀；D.特征電子能量損失譜。三、判斷題1. 隨X射線管的電壓升高，入0和入k都隨之減小。（x ）2. 激發(fā)限與吸收限是一回事，只是從不同角度看問(wèn)題。（x ）3. 經(jīng)濾波后的 X射線是相對(duì)的單色

11、光。（ V ）4. 產(chǎn)生特征X射線的前提是原子內(nèi)層電子被打出核外，原子處于激發(fā)狀態(tài)。（V ）5. 選擇濾波片只要根據(jù)吸收曲線選擇材料，而不需要考慮厚度。（X ）6. 倒易矢量能唯一地代表對(duì)應(yīng)的正空間晶面。（V ）7. X射線衍射與光的反射一樣，只要滿足入射角等于反射角就行。（X ）8. 干涉晶面與實(shí)際晶面的區(qū)別在于：干涉晶面是虛擬的，指數(shù)間存在公約數(shù)no9. 布拉格方程只涉及 X射線衍射方向，不能反映衍射強(qiáng)度。（ V ）10. 衍射儀法和德拜法一樣，對(duì)試樣粉末的要求是粒度均勻、大小適中，沒(méi)有應(yīng)力。（x ）11. X射線衍射之所以可以進(jìn)行物相定性分析，是因?yàn)闆](méi)有兩種物相的衍射花樣是完全相 同的。

12、（V ）12. 理論上X射線物相定性分析可以告訴我們被測(cè)材料中有哪些物相，而定量分析可以告訴我們這 些物相的含量有多少。（V ）13. 孔徑半角a是影響分辨率的重要因素，TEM中的a角越小越好。（X ）14. 有效放大倍數(shù)與儀器可以達(dá)到的放大倍數(shù)不同，前者取決于儀器分辨率和人眼分辨率，后者僅僅是儀器的制造水平。（V）15. TEM中主要是電磁透鏡，由于電磁透鏡不存在凹透鏡，所以不能象光學(xué)顯微鏡那樣通過(guò)凹凸鏡的組合設(shè)計(jì)來(lái)減小或消除像差，故TEM中的像差都是不可消除的。（V ）16. TEM的景深和焦長(zhǎng)隨分辨率 r0的數(shù)值減小而減??；隨孔徑半角a的減小而增加；隨放大倍數(shù)的提高而減小。（X ）17.

13、 明場(chǎng)像是質(zhì)厚襯度，暗場(chǎng)像是衍襯襯度。（X ）18. 掃描電子顯微鏡中的物鏡與透射電子顯微鏡的物鏡一樣。（X ）19. 掃描電子顯微鏡具有大的景深，所以它可以用來(lái)進(jìn)行斷口形貌的分析觀察。（V ）20. 襯度是指圖象上不同區(qū)域間明暗程度的差別。（V ）四、名詞解釋 1、系統(tǒng)消光：因F2=0而使衍射線消失的現(xiàn)象稱為系統(tǒng)消光。2、景深與焦長(zhǎng)：將由衍射和像差產(chǎn)生散焦斑的尺寸r0所允許的物平面軸向偏差定義為透鏡的景深Df,在一定分辨率下，具有透鏡景深范圍內(nèi)的試樣各部分的圖像都具有相同的清晰度。透 鏡的焦深：將由衍射和像差產(chǎn)生散焦斑的尺寸r。所允許的像平面軸向偏差定義為透鏡的景深DL。3、選區(qū)衍射:4、A

14、riy 斑：當(dāng)從物點(diǎn)發(fā)出的光或電子通過(guò)玻璃透鏡或電磁透鏡成像時(shí)，由于衍射效應(yīng)，在像 平面上不能形成一個(gè)理想的像點(diǎn)，而是由具有一定直徑的中心亮斑和其周圍明暗相間的衍射 環(huán)所組成的圓斑， 稱為 airy 斑。 它的強(qiáng)度主要集中在中心亮斑，周圍衍射環(huán)的強(qiáng)度很低。 Airy斑的大小用第一暗環(huán)的直徑來(lái)衡量。5、俄歇電子： X 射線或電子束激發(fā)固體中原子內(nèi)層電子使原子電離，此時(shí)原子（實(shí)際是離子 ） 處于激發(fā)態(tài)，將發(fā)生較外層電子向空位躍遷以降低原子能量的過(guò)程，此過(guò)程發(fā)射的電子。6、二次電子：7、有效放大倍數(shù)：是把顯微鏡最大分辨率放大到人眼的分辨本領(lǐng)（0.2mm） ，讓人眼能分辨的放大倍數(shù)。8、明場(chǎng)成像： 只

15、讓中心透射束穿過(guò)物鏡光欄形成的衍襯像稱為明場(chǎng)鏡。9、暗場(chǎng)成像：只讓某一衍射束通過(guò)物鏡光欄形成的衍襯像稱為暗場(chǎng)像。10、衍射襯度：由于樣品中的不同晶體或同一晶體中不同部位的位向差異導(dǎo)致產(chǎn)生衍射程度不同而 在圖像上形成亮暗不同的區(qū)域差異，稱為衍射襯度。11、相位襯度：電子束在樣品中傳播，樣品中原子核和核外電子因庫(kù)倫場(chǎng)使電子波的相位發(fā)生改變， 這種利用電子波位相的變化引起衍射強(qiáng)度不同而在圖像上形成亮暗不同的區(qū)域差異， 稱為相位襯度。12、TA ：熱分析的簡(jiǎn)稱，是指在程序控制溫度條件下，測(cè)量物質(zhì)物理性質(zhì)隨溫度變化的函數(shù) 關(guān)系的技術(shù)。其基礎(chǔ)是物質(zhì)在加熱或冷卻過(guò)程中，隨著物質(zhì)物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)的變化，通

16、常伴隨有相應(yīng)熱力學(xué)性質(zhì)或其他性質(zhì)的變化，通過(guò)對(duì)某些性質(zhì)（或參數(shù)）的測(cè)定可以可以分 析研究物質(zhì)的物理變化或化學(xué)變化過(guò)程。13、DTA ：差熱分析的簡(jiǎn)稱，是指在程序控制溫度條件下，測(cè)量樣品與參比物的溫度差隨溫度或時(shí) 間變化的函數(shù)關(guān)系的技術(shù)。14、DSC ：差示掃描量熱法的簡(jiǎn)稱，指在程序控制溫度條件下，測(cè)量物質(zhì)（樣品）與參比物之間的 功率差隨溫度或時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系的技術(shù)。15、TG ：熱重分析的簡(jiǎn)稱，是指在程序控制溫度條件下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的熱分 析方法。16、慣性效應(yīng)：在沖擊荷載過(guò)程中材料內(nèi)質(zhì)點(diǎn)間的受力是處于非平衡狀態(tài)的，因而必然會(huì)出現(xiàn)質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)的加速度，這種加速度帶來(lái)的效應(yīng)就稱為慣性

17、效應(yīng)。17、復(fù)型：將樣品表面結(jié)構(gòu)和形貌復(fù)制下來(lái)的薄膜復(fù)制品。18、有效相機(jī)常數(shù)：入L為有效相機(jī)常數(shù)，即衍射電子的波長(zhǎng)與電子衍射相機(jī)長(zhǎng)度的乘積。19 、分辨率：圖像上能區(qū)分的兩亮點(diǎn)（區(qū)）之間最小暗間隙的寬度除以放大倍數(shù)，所得的商 即為分辨率，是掃描電子顯微鏡的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)。20、熒光輻射：利用 X 射線激發(fā)而產(chǎn)生的二次特征輻射。四、問(wèn)答題1. X射線的本質(zhì)是什么？是誰(shuí)首先發(fā)現(xiàn)了X射線，誰(shuí)揭示了 X射線的本質(zhì)？答：X射線的本質(zhì)是一種橫電磁波，具有波粒二象性。倫琴首先發(fā)現(xiàn)了X射線，勞厄揭示了 X射線的本質(zhì)。2. 實(shí)驗(yàn)中選擇 X 射線管以及濾波片的原則是什么？已知一個(gè)以 Fe 為主要成分的樣品，試

18、選擇合適的 X 射線管和合適的濾波片？答：實(shí)驗(yàn)中選擇 X 射線管的原則是為避免或減少產(chǎn)生熒光輻射，應(yīng)當(dāng)避免使用比樣品中主元素的 原子序數(shù)大 26（尤其是 2）的材料作靶材的 X 射線管。 選擇濾波片的原則是 X 射線分析中，在 X射線管與樣品之間一個(gè)濾波片，以濾掉 K B線。濾波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材 的原子序數(shù)小1或2的材料。 分析以鐵為主的樣品，應(yīng)該選用 Co或Fe靶的X射線管，它們的分 別相應(yīng)選擇 Fe 和 Mn 為濾波片。3衍射線在空間的方位取決于什么？而衍射線的強(qiáng)度又取決于什么？ 答：衍射線在空間的方位主要取決于晶體的面網(wǎng)間距，或者晶胞的大小。衍射線的強(qiáng)度主要取決于晶

19、體中原子的種類和它們?cè)诰О械南鄬?duì)位置。4透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成 ? 各系統(tǒng)之間關(guān)系如何 ? 答：四大系統(tǒng) :電子光學(xué)系統(tǒng) ,真空系統(tǒng) ,供電控制系統(tǒng) ,附加儀器系統(tǒng)。其中電子光學(xué)系統(tǒng)是其核心。其他系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)。5透射電鏡中有哪些主要光闌 ? 分別安裝在什么位置 ? 其作用如何 ? 答：主要有三種光闌： 聚光鏡光闌。在雙聚光鏡系統(tǒng)中，該光闌裝在第二聚光鏡下方。作用 ：限制照明孔徑角。 物鏡光闌。安裝在物鏡后焦面。作用：提高像襯度；減小孔徑角，從而減小像差；進(jìn)行暗場(chǎng)成像。 選區(qū)光闌 ：放在物鏡的像平面位置。作用 ： 對(duì)樣品進(jìn)行微區(qū)衍射分析。 6磁透鏡的像差是怎樣產(chǎn)生的 ? 如何來(lái)消除和減少

20、像差 ?答：像差分為球差 ,像散,色差 . 球差是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對(duì)電子的折射能力不同引起的 . 增大透鏡的激磁電流可減小球差 . 像散是由于電磁透鏡的周向磁場(chǎng)不非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱引起的.可以通過(guò)引入一強(qiáng)度和方位都可以調(diào)節(jié)的矯正磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償 .色差是電子波的波長(zhǎng)或能量發(fā)生一定幅度的改變而造成的 . 穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流可減小色差 . 7掃描電鏡的分辨率受哪些因素影響 ? 用不同的信號(hào)成像時(shí)，其分辨率有何不同 ? 所謂掃描電鏡 的分辨率是指用何種信號(hào)成像時(shí)的分辨率 ?答：影響因素 ：電子束束斑大小 ,檢測(cè)信號(hào)類型 ,檢測(cè)部位原子序數(shù) . SE 和 HE 信號(hào)的分辨率最高 , BE其次,X射線的最

21、低.掃描電鏡的分辨率是指用 SE和HE信號(hào)成像時(shí)的分辨率.8什么是光電效應(yīng)？光電效應(yīng)在材料分析中有哪些用途？答：光電效應(yīng)是指：當(dāng)用 X射線轟擊物質(zhì)時(shí)，若X射線的能量大于物質(zhì)原子對(duì)其內(nèi)層電子的束縛 力時(shí)，入射 X 射線光子的能量就會(huì)被吸收，從而導(dǎo)致其內(nèi)層電子被激發(fā)，產(chǎn)生光電子。材料分析中 應(yīng)用光電效應(yīng)原理研制了光電子能譜儀和熒光光譜儀，對(duì)材料物質(zhì)的元素組成等進(jìn)行分析。 9物相定量分析的原理是什么？試述用 K 值法進(jìn)行物相定量分析的過(guò)程。答： X 射線定量分析的任務(wù)是：在定性分析的基礎(chǔ)上，測(cè)定多相混合物中各相的含量。定量分析的 基本原理是物質(zhì)的衍射強(qiáng)度與參與衍射的該物質(zhì)的體積成正比。K 值法是內(nèi)標(biāo)

22、法延伸。從內(nèi)標(biāo)法我們知道，通過(guò)加入內(nèi)標(biāo)可消除基體效應(yīng)的影響。K 值法同樣要在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)，人們經(jīng)常也稱之為清洗劑。K 值法不須作標(biāo)準(zhǔn)曲線得出而能求得 K值。1） 對(duì)待測(cè)的樣品。找到待測(cè)相和標(biāo)準(zhǔn)相的純物質(zhì)，配二者含量為1： 1 混合樣，并用實(shí)驗(yàn)測(cè)定二者某一對(duì)衍射線的強(qiáng)度，它們的強(qiáng)度比Kis 。2） 在待測(cè)樣品中摻入一定量 wS的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。并測(cè)定混合樣中二個(gè)相的同一對(duì)衍射線的強(qiáng)度li/IS。3) 代入上一公式求出待測(cè)相i在混合樣中的含量 wi。4) 求i相有原始樣品中的含量 Wi由于JCPDS卡片中已選用剛玉 AI2O3作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。測(cè)定許多物質(zhì)與剛玉以 1:1比例混合后，二 者最強(qiáng)

23、衍射峰之間的比值。因此可選用剛玉作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，得出二者強(qiáng)峰的強(qiáng)度比，查JCPDS卡片計(jì)算可求得。10、 X射線學(xué)有幾個(gè)分支？每個(gè)分支的研究對(duì)象是什么？答：X射線學(xué)分為三大分支：X射線透射學(xué)、X射線衍射學(xué)、X射線光譜學(xué)。X射線透射學(xué)的研 究對(duì)象有人體，工件等，用它的強(qiáng)透射性為人體診斷傷病、用于探測(cè)工件內(nèi)部的缺陷等。X射線衍射學(xué)是根據(jù)衍射花樣，在波長(zhǎng)已知的情況下測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)，研究與結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)的各種 問(wèn)題。X射線光譜學(xué)是根據(jù)衍射花樣，在分光晶體結(jié)構(gòu)已知的情況下，測(cè)定各種物質(zhì)發(fā)出的X射線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，從而研究物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)和成分。11試述原子散射因數(shù) f和結(jié)構(gòu)因數(shù)F 2hkl的物理意義。結(jié)構(gòu)

24、因數(shù)與哪些因素有關(guān)系？答：原子散射因數(shù)：f=Aa/Ae= 個(gè)原子所有電子相干散射波的合成振幅/一個(gè)電子相干散射波的振幅，它反映的是一個(gè)原子中所有電子散射波的合成振幅。結(jié)構(gòu)因數(shù)：N|耳辭=F鹹FL =迂打皿2歡HXj +Kyj+Lzj)y7-1+ 力 sin + Kyj +戶i式中結(jié)構(gòu)振幅 FHKL=Ab/Ae= 個(gè)晶胞的相干散射振幅/ 一個(gè)電子的相干散射振幅結(jié)構(gòu)因數(shù)表征了單胞的衍射強(qiáng)度，反映了單胞中原子種類，原子數(shù)目，位置對(duì)(HKL )晶面方向上衍射強(qiáng)度的影響。結(jié)構(gòu)因數(shù)只與原子的種類以及在單胞中的位置有關(guān)，而不受單胞的形狀和大小的影響。12、計(jì)算面心立方的結(jié)構(gòu)因子，其晶面指數(shù)滿足什么條件時(shí)出現(xiàn)

25、衍射強(qiáng)度答：面心立方晶胞內(nèi)四個(gè)同種原子，分別位于0 0 0, 1/2 1/2 0, 1/2 0 1/2, 0 1/2 1/2,貝Uz r -j . si (h+ k) . nJ (k* 1) . si (1-二 /L1+ e + e + e如果h, k, l為全奇、全偶， (h+ k) ,(k+ l) ,(l+ h)必然為偶數(shù)，所以F2=16 ?2F=4 ?如果h, k, I為有奇有偶，三個(gè)指數(shù)函數(shù)的和為一1。故有F2=0即F=0，而當(dāng)F=0時(shí)，無(wú)衍射束產(chǎn)生，因此時(shí)每個(gè)晶胞內(nèi)原子散射波的合成振幅為零，這也就是結(jié)構(gòu)消光。五、解答題1計(jì)算當(dāng)管電壓為 50 kv時(shí)，電子在與靶碰撞時(shí)的速度與動(dòng)能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的 短波限和光子的最大動(dòng)能。解：已知條件：U=50kv電子靜止質(zhì)量：m0=9.1 x 10-31kg光速：c=2.998 x 108m/s電子電量：e=1.602X 10-19c普朗克常數(shù)：h=6.626 x 10-34j.s電子從陰極飛出到達(dá)靶的過(guò)程中所獲得的總動(dòng)能為-19-18E=eU=1.602 X0 CX50kv=8.01 X0 kJ由于 E=1/2movo2所以電子與靶碰撞時(shí)的速度為1/2 6vo=（2E/mo） =4.2 為0 m/s所發(fā)射連續(xù)譜的短波