X射線衍射分析習(xí)題.

1、X射線衍射分析習(xí)題及參考答案一、判斷題1、只要原子內(nèi)層電子被打出核外即產(chǎn)生特征 X射線（X）2、在K系輻射線中（2波長(zhǎng)比Kai日勺長(zhǎng)（V）3、管電壓越高則特征X射線波長(zhǎng)越短（X）4、X射線強(qiáng)度總是與管電流成正比（V）5、輻射線波長(zhǎng)愈長(zhǎng)則物質(zhì)對(duì) X射線日勺吸收系數(shù)愈小（X）6、滿足布拉格方程2 d sin 8二人必然發(fā)生X射線反射（X）7、衍射強(qiáng)度實(shí)際是大量原子散射強(qiáng)度日勺疊加 （V）8、溫度因子是由于原子熱振動(dòng)而偏離平衡位置所致（V）9、結(jié)構(gòu)因子與晶體中原子散射因子有關(guān) （V）10、倒易矢量代表對(duì)應(yīng)正空間中日勺晶面 （，）11、大直徑德拜相機(jī)日勺衍射線分辨率高但暴光時(shí)間長(zhǎng)（，）12、標(biāo)準(zhǔn)PDF

2、卡片中數(shù)據(jù)是絕對(duì)可靠日勺（X）13、定性物相分析中日勺主要依據(jù)是 d值和I值（V）14、定量物相分析可以確定樣品中日勺元素含量 （X）15、定量物相分析K法優(yōu)點(diǎn)是不需要摻入內(nèi)標(biāo)樣品（，）16、利用高溫X射線衍射可以測(cè)量材料熱膨脹系數(shù)（，）17、定量物相分析法中必須采用衍射積分強(qiáng)度 （V）18、絲織構(gòu)對(duì)稱(chēng)軸總是沿著試樣日勺法線方向（X）19、為獲得更多衍射線條須利用短波長(zhǎng) X射線進(jìn)行衍射（，）20、板織構(gòu)有時(shí)也具有一定日勺對(duì)稱(chēng)性 （V）21、材料中織構(gòu)不會(huì)影響到各晶面日勺衍射強(qiáng)度 （X）22、粉末樣品不存在擇優(yōu)取向即織構(gòu)問(wèn)題 （X）23、常規(guī)衍射儀X射線穿透金屬日勺深度通常在微米數(shù)量級(jí) （V）2

3、4、粉末樣品粒度尺寸直接關(guān)系到衍射峰形質(zhì)量（V）25、X射線應(yīng)力測(cè)定方法對(duì)非晶材料也有效 （X）26、利用謝樂(lè)公式D=X/( BcosB)可測(cè)得晶粒尺寸(X)27、宏觀應(yīng)力必然造成衍射峰位移動(dòng)(V)28、微觀應(yīng)力有時(shí)也可造成衍射峰位移動(dòng) (V)29、材料衍射峰幾何寬化僅與材料組織結(jié)構(gòu)有關(guān)(X)30、實(shí)測(cè)衍射線形是由幾何線形與物理線形日勺代數(shù)疊加(X)二、選擇題1、與入射X射線相比相干散射日勺波長(zhǎng)(A) 較短，(B)較長(zhǎng)，(C)二者相等,(D)不一定2、連續(xù)X射線日勺總強(qiáng)度正比于(A)管電壓平方，(B)管電流，(C)靶原子序數(shù)，(D)以上都是3、L層電子回遷K層且多余能量將另一 L層電子打出核外

4、即產(chǎn)生(A) 光電子，(B)二次熒光，(C)俄歇電子,(D) A和B4、多品樣品可采用日勺X射線衍射方法是(A)德拜-謝樂(lè)法,(B)勞厄法，(C)周轉(zhuǎn)晶體法，(D) A和B5、某晶面族X(qián)射線衍射強(qiáng)度正比于該晶面日勺(A)結(jié)構(gòu)因子，(B)多重因子，(C)晶面間距，(D) A和B6、基于X射線衍射峰位日勺測(cè)量項(xiàng)目是(A) 結(jié)晶度，(B)點(diǎn)陣常數(shù)、(C)織構(gòu)，(D)以上都是7、基于X射線衍射強(qiáng)度日勺測(cè)量項(xiàng)目是(A)定量物相分析,(B)晶塊尺寸，(C)內(nèi)應(yīng)力，(D)以上都是8、測(cè)定鋼中奧氏體含量時(shí)日勺X射線定量物相分析方法是(A)外標(biāo)法，(B)內(nèi)標(biāo)法，(C)直接比較法,(D) K值法9、X射線衍射儀日

5、勺主要部分包括(A) 光源，(B)測(cè)角儀光路，(C)計(jì)數(shù)器，(D)以上都是10、Cu靶X射線管日勺最佳管電壓約為(A) 20kV , (B) 40kV、(C) 60kV , (D) 80kV11、X射線衍射儀日勺測(cè)量參數(shù)不包括(A) 管電壓，(B)管電流，(C)掃描速度，(D)暴光時(shí)間學(xué)習(xí)參考12、實(shí)現(xiàn)X射線單色化日勺器件包括(A)單色器，(B)濾波片，(C)波高分析器，(D)以上都是13、測(cè)角儀半徑增大則衍射日勺(A)分辨率增大，(B)強(qiáng)度降低，(C)峰位移，(D) A與B14、宏觀應(yīng)力測(cè)定幾何關(guān)系包括(A) 同傾，(B)側(cè)傾，(C) A與B, (D)勞厄背反射15、定性物相分析日勺主要依據(jù)

6、是(A)衍射峰位,(B)積分強(qiáng)度，(C)衍射峰寬，(D)以上都是16、定量物相分析要求采用日勺掃描方式(A)連續(xù)掃描，(B)快速掃描，(C)階梯掃描,(D) A與B17、描述織構(gòu)日勺方法不包括(A) 極圖，(B)反極圖，(C) ODF函數(shù)，(D)徑向分布函數(shù)18、面心立方點(diǎn)陣日勺消光條件是晶面指數(shù)(A) 全奇，(B)全偶，(C)奇偶混雜,(D)以上都是19、立方晶體(331)面日勺多重因子是(A) 6, (B) 8 , (C) 24 , (D) 4820、哪種靶日勺臨界激發(fā)電壓最低(A) Cu, (B) Mo , (C) Cr , (D) Fe21、哪種靶日勺K系特征X射線波長(zhǎng)最短(A) Cu

7、, (B) Mo , (C) Cr , (D) Fe22、X射線實(shí)測(cè)線形與幾何線形及物理線形日勺關(guān)系為(A)卷積,(B)代數(shù)和，(C)代數(shù)積，(D)以上都不是23、與X射線非晶衍射分析無(wú)關(guān)日勺是(A)徑向分布函數(shù)，(B)結(jié)晶度，(C)原子配位數(shù)，(D)點(diǎn)陣參數(shù)24、宏觀平面應(yīng)力測(cè)定實(shí)質(zhì)是利用(A)不同方位衍射峰寬差，(B)不同方位衍射峰位差:(C)有無(wú)應(yīng)力衍射峰寬差，(D)有無(wú)應(yīng)力衍射峰位差25、計(jì)算立方品系ODF函數(shù)時(shí)需要(A)多張極圖數(shù)據(jù),(B) 一張極圖數(shù)據(jù)，(C)多條衍射譜數(shù)據(jù),(D) 一條衍射譜數(shù)據(jù)26、衍射峰半高寬與積分寬之關(guān)系通常(A)近似相等，(B)半高寬更大，(C)積分寬更大

8、，(D)不一定27、關(guān)于厄瓦爾德反射球(A)球心為倒易空間原點(diǎn)，(B)直徑即射線波長(zhǎng)之倒數(shù)，(C) 衍射條件是倒易點(diǎn)與該球面相交，(D)以上都是28、(雙線分離度隨2 8增大而(A) 減小，(B)增大,(C)不變，(D)不一定29、d值誤差隨2 9增大而(A) 減小,(B)增大，(C)不變，(D)不一定30、衍射譜線物理線形寬度隨29增大而(A) 減小，(B)增大,(C)不變，(D)不一定三、填空題1、管電壓較低時(shí)只產(chǎn)生 連續(xù)譜,較高時(shí)則可能產(chǎn)生 連續(xù)和特征譜2、K系特征X射線波長(zhǎng)入由短至長(zhǎng)依次 0、a 1和 a23、Cuh Mo及Cr靶特征輻射波長(zhǎng) 入由短至長(zhǎng)依次JMo、Cu 和Cl4、特征

9、X射線強(qiáng)度與 管電流、管電壓及 特征激發(fā)電壓 有關(guān)5、X射線與物質(zhì)日勺相互作用包括 散射 和 真吸收，統(tǒng)稱(chēng)為 衰減6、結(jié)構(gòu)振幅符號(hào)上，結(jié)構(gòu)因子符號(hào)I - 2 ,結(jié)構(gòu)因子等零稱(chēng)為 消光7、除結(jié)構(gòu)因子外，影響衍射強(qiáng)度因子包括多重因子、吸收因子和溫度因子8、體心立方晶系日勺低指數(shù)衍射晶面為 (110) 、(200)和(211)9、面心立方品系日勺低指數(shù)衍射晶面為 (111) 、(200)和(220)10、X射線衍射方法包括 勞埃法、周轉(zhuǎn)晶體法 和 粉末法11、衍射儀日勺主要組成單元包括 光源、測(cè)角儀光路和計(jì)數(shù)器12、影響衍射儀精度日勺因素包括 儀器、樣品 和 實(shí)驗(yàn)方法13、衍射儀日勺主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)包括

10、 狹縫寬度、掃描范圍 和掃描諫度14、衍射譜線定峰方法包括 半高寬中點(diǎn)、頂部拋物線和重心法15、精確測(cè)量點(diǎn)陣常數(shù)日勺方法包括圖解外推法、最小二乘法和標(biāo)樣校正法16、X射線定量物相分析包括 直接對(duì)比、內(nèi)標(biāo) 和K值 法17、三類(lèi)應(yīng)力衍射效應(yīng)， 衍射峰位移、衍射峰寬化 和衍射峰強(qiáng)度降低18、X射線應(yīng)力常數(shù)中包括材料日勺 彈性模量、泊松比 和 布拉格角19、棒材存在 絲 織構(gòu),板材存在 板 織構(gòu),薄膜存在 絲 織構(gòu)20、X射線衍射線形包括 實(shí)測(cè)線形、物理線形和儀器即幾何線形四、名詞解釋1、七大品系 要點(diǎn)立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、單斜晶系及三斜品系。2、點(diǎn)陣參數(shù) 要點(diǎn)描述晶胞基矢

11、長(zhǎng)度及夾角日勺幾何參數(shù)，分別用 a、b、c、a、B及丫表示。3、反射球 要點(diǎn)倒易空間中構(gòu)造一個(gè)以X射線波長(zhǎng)倒數(shù)為半徑日勺球，球面與倒易原點(diǎn)相切。4、短波限 要點(diǎn)連續(xù)X射線波譜中日勺最短波長(zhǎng)。5、相干散射 要點(diǎn)X 射線被樣品散射后波長(zhǎng)不變。6、熒光輻射 要點(diǎn)光子作用下樣品原子K層電子電離，L層電子回遷K層，同時(shí)產(chǎn)生特征輻射線。7、俄歇效應(yīng) 要點(diǎn)光子作用下樣品原子K層電子電離，L層電子回遷K層，另一 L層電子電離。8、吸收限 要點(diǎn)若X射線波長(zhǎng)由長(zhǎng)變短，會(huì)出現(xiàn)吸收系數(shù)突然增大現(xiàn)象，該波長(zhǎng)即吸收極限9、原子散射因子 要點(diǎn)一個(gè)原子X(jué)射線散射振幅與一個(gè)電子X(jué)射線散射振幅之比。10、角因子 要點(diǎn)與衍射角有關(guān)

12、日勺強(qiáng)度校正系數(shù)，包括洛倫茲因子和偏振因子。11、多重因子 要點(diǎn)晶體中同族等效晶面日勺個(gè)數(shù)。12、吸收因子 要點(diǎn)由于樣品對(duì)X射線吸收而導(dǎo)致衍射強(qiáng)度降低，而所需日勺校正系數(shù)。13、溫度因子 要點(diǎn)熱振動(dòng)使原子偏離平衡位置，導(dǎo)致衍射強(qiáng)度降低，而所需日勺校正系數(shù)。14、多晶體 要點(diǎn)由無(wú)數(shù)個(gè)小單晶體組成，包括粉末樣品和塊體樣品。15、衍射積分強(qiáng)度 要點(diǎn)實(shí)際是X射線衍射峰日勺積分面積。16、PDF卡片 要點(diǎn)晶體衍射標(biāo)準(zhǔn)卡片,提供晶體日勺晶面間距和相對(duì)衍射強(qiáng)度等信息。17、極圖 要點(diǎn)在樣品坐標(biāo)系中，多品樣品某同族晶面衍射強(qiáng)度日勺空間分布圖。18、ODFS數(shù) 要點(diǎn)利用幾張極圖數(shù)據(jù)，計(jì)算出多品樣品各晶?？臻g取向

13、概率即ODF函數(shù)。19、RDF函數(shù) 要點(diǎn)通過(guò)X射線相干散射強(qiáng)度，計(jì)算RDF函數(shù)，反映非晶原子近程配位信息等。20、結(jié)晶度 要點(diǎn)在結(jié)晶與非晶混合樣品中日勺結(jié)晶物質(zhì)含量五、簡(jiǎn)答題1、連續(xù)X射線譜與特征X射線譜 要點(diǎn)當(dāng)管壓較低時(shí)，呈現(xiàn)在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)連續(xù)分布日勺 X射線波譜，即連續(xù)譜。管壓超 過(guò)一定程度后，在某些特定波長(zhǎng)位置出現(xiàn)強(qiáng)度很高、非常狹窄日勺譜線，它們疊加在連續(xù) 譜強(qiáng)度分布曲線上；當(dāng)改變管壓或管流時(shí)，這類(lèi)譜線只改變強(qiáng)度，而波長(zhǎng)值固定不變， 這就是X射線特征譜。2、X射線與物質(zhì)日勺作用 要點(diǎn)X 射線與物質(zhì)日勺作用包括散射和真吸收。散射包括相干散射和非相干散射，相干散 射波長(zhǎng)與入射線波長(zhǎng)相同即能

14、量未發(fā)生變化，而非相干散射波長(zhǎng)則大于入射線波長(zhǎng)即能 量降低。真吸收包括光電效應(yīng)、俄歇效應(yīng)及熱效應(yīng)等。3、X射線衍射方向 要點(diǎn)即布拉格定律，可表示為2d sine ,其中d晶面間距，日布拉格衍射角，九為X 射線波長(zhǎng)。布拉格定律決定X射線在晶體中日勺衍射方向?；诓祭穸?，可進(jìn)行定性 物相分析、點(diǎn)陣常數(shù)測(cè)定及應(yīng)力測(cè)定等。4、X射線衍射強(qiáng)度要點(diǎn)X 射線衍射強(qiáng)度簡(jiǎn)化式為I =(V/Vc2)P|F |2 LpAeM ,其中V是被照射材料體積，M 即晶胞體積，P晶面多重因子，|F|2晶面結(jié)構(gòu)因子，Lp角因子或洛倫茲-偏振因子，A吸 收因子，e-2M溫度因子?；赬射線衍射強(qiáng)度公式，可進(jìn)行定量物相分析、結(jié)

15、晶度測(cè)量 及織構(gòu)測(cè)量等。5、結(jié)構(gòu)因子與系統(tǒng)消光 要點(diǎn)結(jié)構(gòu)因子即一個(gè)晶胞散射強(qiáng)度與單電子散射強(qiáng)度之比，反映了點(diǎn)陣晶胞結(jié)構(gòu)對(duì)散 射強(qiáng)度日勺影響。晶胞中原子散射波之間周相差引起波日勺干涉效應(yīng)，合成波被加強(qiáng)或減弱。某些晶面日勺布拉格衍射會(huì)消失，稱(chēng)之為消光。6、材料內(nèi)應(yīng)力日勺分類(lèi) 要點(diǎn)第I類(lèi)內(nèi)應(yīng)力為宏觀尺寸范圍并引起衍射譜線位移， 第II類(lèi)應(yīng)力為晶粒尺寸范圍 并引起衍射譜線展寬，第III類(lèi)應(yīng)力為晶胞尺寸范圍并引起衍射強(qiáng)度下降。第 I類(lèi)應(yīng)力 屬于宏觀應(yīng)力，第II類(lèi)及第III類(lèi)應(yīng)力屬于微觀應(yīng)力。7、織構(gòu)及分類(lèi) 要點(diǎn)多晶材料各晶粒日勺取向按某種趨勢(shì)有規(guī)則排列，稱(chēng)為擇優(yōu)取向或織構(gòu)，可分為絲 織構(gòu)和板織構(gòu)。絲織構(gòu)

16、特點(diǎn)是某晶向趨向于與某宏觀坐標(biāo)平行，其它晶向?qū)Υ溯S呈旋轉(zhuǎn) 對(duì)稱(chēng)分布。板織構(gòu)常存在于軋制板材中，特點(diǎn)是各晶粒日勺某晶向與軋向平行。8、衍射實(shí)測(cè)線形、幾何線形及物理線形要點(diǎn)衍射實(shí)測(cè)線形或綜合線形，是由衍射儀直接測(cè)得日勺衍射線形。衍射線幾何線形也稱(chēng) 儀器線形，主要與光源、光欄及狹縫等儀器實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)。物理線形，主要與被測(cè)樣品 組織結(jié)構(gòu)如晶塊細(xì)化和顯微畸變等有關(guān)。9、影響衍射譜線寬度日勺樣品因素 要點(diǎn)樣品中日勺晶塊細(xì)化、顯微畸變、位錯(cuò)及層錯(cuò)等晶體不完整因素，必然影響到 X射 線日勺空間干涉強(qiáng)度及其分布，在稍偏離布拉格方向上會(huì)出現(xiàn)一定日勺衍射，從而導(dǎo)致衍射 峰寬化和峰值強(qiáng)度降低。10、Rietveld

17、結(jié)構(gòu)精修 要點(diǎn)首先構(gòu)造晶體結(jié)構(gòu)模型，嘗試安排各個(gè)原子日勺空間位置，利用衍射強(qiáng)度公式及結(jié)構(gòu)因子公式計(jì)算出衍射線日勺理論強(qiáng)度值，并與實(shí)測(cè)衍射強(qiáng)度值比較。反復(fù)調(diào)整晶體結(jié)構(gòu)模 型，最終使計(jì)算衍射強(qiáng)度值與實(shí)測(cè)衍射強(qiáng)度相符，直至偏差因子為最低，最終即可得到 實(shí)際日勺晶體結(jié)構(gòu)模型。六、綜合題1、試總結(jié)簡(jiǎn)單立方點(diǎn)陣、體心立方點(diǎn)陣和面心立方點(diǎn)陣日勺衍射線系統(tǒng)消光規(guī)律 要點(diǎn)簡(jiǎn)單立方點(diǎn)陣：晶胞中原子數(shù)1,坐標(biāo)(000) , |F2 = f2 ,結(jié)構(gòu)因子與hkl無(wú)關(guān)，不 存在消光現(xiàn)象。體心立方點(diǎn)陣：晶胞中原子數(shù)2,坐標(biāo)(000)及(1/2,1/2,1/2),當(dāng)h + k + l為偶數(shù)22時(shí)F =4f 2,當(dāng)h+k+l

18、為奇數(shù)時(shí)|F =0,只有晶面指數(shù)之和為偶數(shù)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)衍射 現(xiàn)象，否則即消光。面心立方 點(diǎn)陣：晶胞中原子數(shù)4,坐標(biāo)(000)、(1/2,1/2,0) 、(0,1/2,1/2) 及(1/2,0,1/2),當(dāng)hkl全為奇數(shù)或全為偶數(shù)時(shí)|F2=l6f2,當(dāng)hkl為奇偶混合時(shí)舊2 = 0 , 只有晶面指數(shù)為全奇數(shù)或全偶數(shù)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，否則即消光。2、已知Ni對(duì)Cu靶(和Kb特征輻射日勺線吸收系數(shù)分別 407cm1和2448cmi,為使Cu 靶日勺Kb線透射系數(shù)是(線日勺1/6 ,求Ni濾波片日勺厚度 要點(diǎn)10f/I0a=exp( -407x) , I p/I °p =exp( -2448x)(I ：/Io 1) (I ：./Io：,)=exP( -2041x) =1/6x =ln(6)/2041 ： 9 10cm3、體心立方晶體點(diǎn)陣常數(shù) a=0.2866nm,用波長(zhǎng)入=0.2291nm照射，試計(jì)算(110)、(200) 及(211)晶面可能發(fā)生日勺衍射角 要點(diǎn)d = a、h2 k2 l2d110 =0.2866/J2 , d200 =0.2866/2 , d211 =0.2866/76