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Ka2波長比Kal日勺長（V）3、管電壓越高那么特征X射線波長越短（X）4、X射線強(qiáng)度總是與管電流成正比（，）5、輻射線波長愈長那么物質(zhì)對(duì)X射線日勺吸收系數(shù)愈小（X）6、滿足布拉格方程2dsin8=入必然發(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（，）8、溫度因子是由于原子熱振動(dòng)而偏離平衡位置所致（，）9、構(gòu)造因子與晶體中原子散射因子有關(guān)（，）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，12、標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片中數(shù)據(jù)是絕

2、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（，）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（，）18、絲織構(gòu)對(duì)稱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X射線進(jìn)展衍射（，）20、板織構(gòu)有時(shí)也具有一定日勺對(duì)稱性（，）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)問題（X）23、常規(guī)彳方射儀X射線穿透金屬日勺深度通常在微米數(shù)量級(jí)（，）24、粉末樣品粒度尺寸直接關(guān)系

3、到衍射峰形質(zhì)量（，）25、X射線應(yīng)力測定方法對(duì)非晶材料也有效（X）26、利用謝樂公式D=入/（BcosB）可測得晶粒尺寸（X）27、宏觀應(yīng)力必然造成衍射峰位移動(dòng)（，）28、微觀應(yīng)力有時(shí)也可造成衍射峰位移動(dòng)（，）29、材料衍射峰幾何寬化僅與材料組織構(gòu)造有關(guān)（X）30、實(shí)測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（A）較短，（B）較長，（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）ffi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層電子打出核外即產(chǎn)生（A）光電子，（B）二次熒光

4、，（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-謝樂法、（B）勞厄法，（C）周轉(zhuǎn)晶體法，（D）A和B5、某晶面族X射線衍射強(qiáng)度正比于該晶面日勺(A)構(gòu)造因子，(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量工程是(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)度日勺測量工程是(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)直接比才K法,(D)K值法9、X射線衍射儀日勺主要局部包括(A)光源，(B)測角儀光路，

5、(C)計(jì)數(shù)器，(D)以上都是10、Cu靶X射線管日勺最正確管電壓約為(A)20kV,(B)40kV,(C)60kV,(D)80kV11、X射線衍射儀日勺測量參數(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、測角儀半徑增大那么衍射日勺(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)是(A)衍射峰位、(B)積分強(qiáng)度，(C)ffi射峰寬，(D)以上都是16、定

6、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)0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射線波長最短(A)Cu,(B)Mo,(C)Cr,(D)Fe22、X射線實(shí)測線形與幾何線形及物理線形日勺關(guān)系為(A)卷積,(BY弋?dāng)?shù)和，(C&

7、#187;弋?dāng)?shù)積，(D)以上都不是23、與X射線非晶衍射分析無關(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)有無應(yīng)力衍射峰寬差，(D)有無應(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X極圖數(shù)據(jù),(B)X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泮高寬更大,(C)積分寬更大,(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)直徑即射線波長之倒數(shù)，(C)衍射條件是倒易點(diǎn)與該球面相交，(D

8、)以上都是28、Ka雙線別離度隨28增大而(A)減小，(B)增大,(C)不變，(D)不一定29、d值誤差隨28增大而(A)減小,(B曾大，(C)不變，(D)不一定30、衍射譜線物理線形寬度隨2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)那么可能產(chǎn)生連續(xù)和特征譜2、K系特征X射線波長入由短至長依次£、a1和a23、Cu、Mo及Cr靶特征輻射波長入由短至長依次Mo、Cu和Cr4、特征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)稱為衰減6、構(gòu)造振幅符號(hào)F，構(gòu)造因子符號(hào)IFI2,構(gòu)造因子等

9、零稱為消光7、除構(gòu)造因子外，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、面心立方晶系日勺低指數(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)X體法和粉末法11、衍射儀日勺主要組成單元包括光源、測角儀光路和計(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)包括狹縫寬度、掃描X圍和掃描速度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、準(zhǔn)確測量點(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比照、內(nèi)標(biāo)

10、和K值法17、三類應(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)描述晶胞基矢長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。5、相干散射要點(diǎn)X射線被樣品散射后波長不變。6、熒

11、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)假設(shè)X射線波長由長變短，會(huì)出現(xiàn)吸收系數(shù)突然增大現(xiàn)象，該波長即吸收極限。9、原子散射因子要點(diǎn)一個(gè)原子X射線散射振幅與一個(gè)電子X射線散射振幅之比。10、角因子要點(diǎn)與衍射角有關(guān)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

12、晶體要點(diǎn)由無數(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。16PDF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。18ODF函數(shù)要點(diǎn)ODF 函數(shù)。利用幾X極圖數(shù)據(jù)，計(jì)算出多晶樣品各晶粒空間取向概率即19、RDF函數(shù)要點(diǎn)通過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X圍內(nèi)連續(xù)分布日勺X射線波譜，即連續(xù)譜。管壓超過

13、一定程度后，在某些特定波長位置出現(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)，這類譜線只改變強(qiáng)度，而波長值固定不變，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，相干散射波長與入射線波長一樣即能量未發(fā)生變化，而非相干散射波長那么大于入射線波長即能量降低。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)2dsin，其中d晶面間距，布拉格衍射角，為X射線波長。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)展定性物相分析、點(diǎn)陣常數(shù)測定及應(yīng)力測定等。4、 X射線衍射

14、強(qiáng)度要點(diǎn)X射線衍射強(qiáng)度簡化式為I(V/Vc2)P|F|2LpAe2M,其中V是被照射材料體積，Vc即晶胞體積，P晶面多重因子，|F|2晶面構(gòu)造因子，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)展定量物相分析、結(jié)晶度測量及織構(gòu)測量等。5、構(gòu)造因子與系統(tǒng)消光要點(diǎn)構(gòu)造因子即一個(gè)晶胞散射強(qiáng)度與單電子散射強(qiáng)度之比，反映了點(diǎn)陣晶胞構(gòu)造對(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預(yù)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，稱之為消光。6、材料內(nèi)應(yīng)力日勺分類要點(diǎn)第I類內(nèi)應(yīng)力為宏觀尺寸X圍并引起衍射譜線位移，第II類應(yīng)力為晶粒尺寸X圍并引起

15、衍射譜線展寬，第III類應(yīng)力為晶胞尺寸X圍并引起衍射強(qiáng)度下降。第I類應(yīng)力屬于宏觀應(yīng)力，第II類及第III類應(yīng)力屬于微觀應(yīng)力。7、織構(gòu)及分類要點(diǎn)多晶材料各晶粒日勺取向按某種趨勢有規(guī)那么排列，稱為擇優(yōu)取向或織構(gòu)，可分為絲織構(gòu)和板織構(gòu)。絲織構(gòu)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)測線形、幾何線形及物理線形要點(diǎn)衍射實(shí)測線形或綜合線形，是由衍射儀直接測得日勺衍射線形。衍射線幾何線形也稱儀器線形，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，主要與被測樣品組織構(gòu)造如晶塊細(xì)化和顯微畸變等有關(guān)。9、影響衍射

16、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射線日勺空間干預(yù)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構(gòu)造精修要點(diǎn)首先構(gòu)造晶體構(gòu)造模型，嘗試安排各個(gè)原子日勺空間位置，利用衍射強(qiáng)度公式及構(gòu)造因子公式計(jì)算出衍射線日勺理論強(qiáng)度值，并與實(shí)測衍射強(qiáng)度值比擬。反復(fù)調(diào)整晶體構(gòu)造模型，最終使計(jì)算衍射強(qiáng)度值與實(shí)測衍射強(qiáng)度相符，直至偏差因子為最低，最終即可得到實(shí)際日勺晶體構(gòu)造模型。六、綜合題1、試總結(jié)簡單立方點(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)-2一間單立方點(diǎn)陣：晶胞中原子數(shù)

17、1,坐標(biāo)(000),Ff2,構(gòu)造因子與hkl無關(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)hkl為偶數(shù)時(shí)F24f2,當(dāng)hkl為奇數(shù)時(shí)F|20,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，否那么即消光。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(1/2Q1/2),.,2.2.一當(dāng)hkl全為奇數(shù)或全為偶數(shù)時(shí)|F16f2,當(dāng)hkl為奇偶混合時(shí)F|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，否那么即消光。2、Ni對(duì)Cu靶3和K0特征輻射日勺線吸收系數(shù)分別407cm1和2448cm1,為使Cu靶日勺

18、Ke線透射系數(shù)是Ka線日勺1/6,求Ni濾波片日勺厚度要點(diǎn)I/Ioexp(407x),I/Ioexp(2448x)(I/Io)(I/Io)exp(2041x)1/64xln(6)/2041910cm3、體心立方晶體點(diǎn)陣常數(shù)a=0.2866nm,用波長入=0.2291nm照射，試計(jì)算(110卜(200)及(211泡面可能發(fā)生日勺衍射角要點(diǎn)duo0.2866/-2,d2000.2866/2,d2110.2866/.622arcsin(2d)2iio2arcsin(0.22912/0.2866/2)22002arcsin(0.2291/0.2866)22112arcsin(0.2291,6/0.2866/2)4、立方晶體da/(h2k2l2)1/2,晶胞參數(shù)a=0.405nm,射線波長入=0.154nm,試計(jì)算其(200泡面彳方射2角假定arcsin(0.3822.36度，保存小數(shù)點(diǎn)后兩位要點(diǎn)22