湖南工業(yè)大學(xué)材料表征技術(shù)期末考試范圍

材料現(xiàn)代分析與表征技術(shù)任課教師：張繼德整理：宋浩勇11/22、球差和像差是影響電磁透鏡區(qū)分率的主要因素。3、透射電子顯微鏡區(qū)分本領(lǐng)的凹凸主要取決于物鏡。4、物鏡的區(qū)分率主要取決于極靴的外形和加工精度。5、假設(shè)透射電鏡的物鏡、中間鏡和投影鏡的放大倍數(shù)分別是100、0.1和200倍，則總的放大倍數(shù)是2023倍。6、電子光學(xué)系統(tǒng)是透射電子顯微鏡的核心部件。7、透射電鏡除可以進(jìn)展試樣形貌觀看外，還可以進(jìn)展電子衍射分析。8、電子探針儀可以分為波譜儀和能譜儀，所用光源是電子束。一電場(chǎng)時(shí)晶體會(huì)產(chǎn)生物理形變的現(xiàn)象。10、掃描隧道顯微鏡根本原理是利用量子理論中的隧道效應(yīng)。11、DSCDTADTADSCXX因子和溫度因子等。14姊妹光譜。15、紅外、紫外和可見(jiàn)光譜分析一般可以承受玻璃做樣品池。的。拉曼光譜與紅外光譜的比較拉曼光譜與紅外光譜的比較區(qū)的分子能譜轉(zhuǎn)移到可見(jiàn)光區(qū)來(lái)觀測(cè)簡(jiǎn)潔。在鑒定有機(jī)化合物方面，紅外光譜具有較大的優(yōu)勢(shì)。無(wú)機(jī)化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜的大。可以相互補(bǔ)充、相互佐證。X使其突然減速的障礙物。X10mA6.25x10〔16〕電子要經(jīng)過(guò)屢次碰撞，逐步把能量釋放到零，同時(shí)產(chǎn)生一系列能量為hv〔i〕的X特征X射線產(chǎn)生的物理機(jī)制K、L、M、NX短波限、吸取限吸取限：把一特定殼層的電子擊出所需要的入射光最長(zhǎng)波長(zhǎng)。X動(dòng)時(shí)向四周放射電磁波的散射過(guò)程。的自由電子相撞時(shí)的散射過(guò)程。什么是光電效應(yīng)？光電效應(yīng)在材料分析中有哪些用途？XX熒光光譜儀，對(duì)材料物質(zhì)的元素組成等進(jìn)展分析。分子振動(dòng)與紅外活性；分子振動(dòng)方式與振動(dòng)數(shù)；基頻、倍頻與耦合頻率；振動(dòng)頻率或波數(shù)與鍵力常數(shù)及折合質(zhì)量的關(guān)系；譜圖四要素:.吸取頻率 2.吸取強(qiáng)度3.譜帶寬度4.峰的個(gè)數(shù)光電子、熒光X射線以及俄歇電子的含義〔或入射光量子與物質(zhì)原子中電子相互碰撞時(shí)被激發(fā)的電子。XXX叫做俄歇電子。XXx-dI/I=μdx。XX射線強(qiáng)弱衰減程度。11 11 壓電現(xiàn)象壓電現(xiàn)象：指某種晶體在受到機(jī)械力發(fā)生形變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，或者給晶體加一場(chǎng)時(shí)晶體會(huì)產(chǎn)生物理形變的現(xiàn)象。XX射線XXX13、差熱分析DTA和示差掃描儀DSC:DSC是在掌握溫度變化狀況下，以溫度〔或時(shí)間〕為橫坐標(biāo)，以樣品與參比物間溫差為零所需供給的熱量為縱坐標(biāo)所得的掃描曲線。DTAT-TDSC是保持T=0，測(cè)定H-T的關(guān)系。兩者最大的差異是DTADSC的結(jié)果可用于定量分析。14.對(duì)衍射強(qiáng)度的影響因子.15紅外光譜儀主要部件方框圖及構(gòu)成材料；紅外光譜儀由光源、樣品室、單色器、檢測(cè)器等局部組成。、FT-IR、FT-IR儀器的原理；成光譜圖。17倒易點(diǎn)陣的性質(zhì)？答：1、倒易點(diǎn)陣矢量和相應(yīng)正點(diǎn)陣中同指數(shù)晶面相互垂直，并且它的長(zhǎng)度等于該平面族的面間距倒數(shù)。2、倒易點(diǎn)陣矢量和相應(yīng)正點(diǎn)陣矢量的標(biāo)積必為整數(shù)。18、紅外光譜吸取產(chǎn)生條件滿足兩個(gè)條件：輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量(頻率相等)；0。常用固態(tài)及液態(tài)樣品的制備技術(shù)；液體 液體樣品常承受液體槽來(lái)進(jìn)展測(cè)定 液膜法稀溶液法.固體 糊狀法石蠟油調(diào)糊 薄膜法先制成很薄的薄膜壓片法粉末樣品和KBr晶體一起研磨后壓片嫻熟把握官能團(tuán)的特征頻率及影響頻率因素；影響特征吸取峰的構(gòu)造因素化學(xué)鍵強(qiáng)度誘導(dǎo)效應(yīng) 共軛效應(yīng)成鍵碳原子的雜化軌道空間效應(yīng)氫鍵影響21XFe為主要成分X射線管和適宜的濾波片？X射線管的原則是為避開(kāi)或削減產(chǎn)生熒光輻射，應(yīng)當(dāng)避開(kāi)使用比樣品中主元素的原子序數(shù)大2~6〔尤其是2〕的材料作靶材的X射線管。選XX射線管與樣品之間一個(gè)濾波片，Kβ12的材料。FeXFeMn電子束入射固體樣品外表會(huì)激發(fā)哪些信號(hào)?它們有哪些特點(diǎn)和用途?二次電子、背散射電子、陰極發(fā)光、特征X射線、俄歇電子、吸取電子、透射電子背散射電子吸取電子透射電子：可進(jìn)展微區(qū)成份定性分析。二次電子：能格外有效地顯示樣品的外表形貌。不能進(jìn)展微區(qū)成分分析。特征Ｘ射線：判定微區(qū)中存在著相應(yīng)的元素。俄歇電子：特別適用于外表層的成分分析。把握紫外吸取光譜的產(chǎn)生氣理；紫外光譜的產(chǎn)生〔電子躍遷〕分子吸取紫外光區(qū)的電磁輻射，引起電子能級(jí)的躍遷即成鍵電子或非鍵電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。24、紅移、藍(lán)移、生色團(tuán)、助色團(tuán)，振動(dòng)耦合，費(fèi)米共振發(fā)色團(tuán)——含不飽和鍵基團(tuán)，有π鍵。含有不飽和鍵，能吸取紫外可見(jiàn)光，產(chǎn)生n→π*或π→π*躍遷的基團(tuán)稱為發(fā)色團(tuán)助色團(tuán)——含雜原子的飽和基團(tuán)。一些本身在紫外和可見(jiàn)光區(qū)無(wú)吸取,但能使生色團(tuán)吸取峰紅移,吸取強(qiáng)度增大的基團(tuán)稱為助色團(tuán)長(zhǎng)移與短移向長(zhǎng)波方向移動(dòng)叫紅移向短波方向移動(dòng)叫藍(lán)移兩個(gè)基團(tuán)相鄰且振動(dòng)基頻相差不大時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)耦合，振動(dòng)耦合引起的吸取頻率稱為耦合頻率。當(dāng)倍頻或組合頻與某基頻相近時(shí)，由于其相互作用而產(chǎn)生的吸取帶或發(fā)生的峰的分裂現(xiàn)象稱為費(fèi)米共振。24、吸取限的原理及應(yīng)用？X25、布拉格方程表達(dá)式及布拉格方程與產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的關(guān)系？布拉格方程是給出布拉格方程是給出X方向的方程。2dsinθ=nλ。為入射束與反射面的夾角，λ 為X射線的波長(zhǎng)，n為衍射光程光程Xn衍射。該方程是晶體衍射的理論根底。26、X-射線衍射分析方法有哪幾種？勞埃照相法周轉(zhuǎn)晶體法粉末法X28、什么叫系統(tǒng)消光和構(gòu)造因子？消逝的現(xiàn)象構(gòu)造對(duì)衍射強(qiáng)度的影響因子。30、勞厄試驗(yàn)證明白兩個(gè)什么問(wèn)題？勞厄試驗(yàn)證明白X射線的波動(dòng)性和晶體的周期構(gòu)造性。陰極陽(yáng)極窗口；特點(diǎn)：1〕穿透作用。〔2〕電離作用?！?〕熒光作用。陰極陽(yáng)極窗口；特點(diǎn)：1〕穿透作用?！?〕電離作用?！?〕熒光作用。32、莫塞萊定律內(nèi)容是什么？33、X構(gòu)造因子角因子多重性因子吸取因子 溫度因子X(jué)RD35、偏離朗伯-比爾定律的緣由有哪些？測(cè)角儀信號(hào)記錄和處理系統(tǒng)電源及掌握系統(tǒng)。樣品臺(tái)與探測(cè)器繞測(cè)角儀中心Ｏ始終保持１:２轉(zhuǎn)速比連續(xù)或步進(jìn)、正或反向運(yùn)動(dòng)35、偏離朗伯-比爾定律的緣由有哪些？合使比爾-朗伯定律成立的前提條件。物理因素有：1.非單色光引起的偏離；2.非平行入射光引起的偏離；3.介質(zhì)不均勻引起的偏離；化學(xué)因〔〕引起的偏離還有人為操作因素等。表達(dá)式:A=lg(1/T)=表達(dá)式:A=lg(1/T)=lgI。/I=Kb〔A為吸光度,T為透射率=I/I。,II入射光和透射光的強(qiáng)度。b為樣品厚度K為吸取系數(shù)〕。當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí),A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸取層厚度b成正比。成立的(1)入射光為平行單色光且垂直照耀.(2)吸光物質(zhì)為均勻非散射體系.(3)吸光質(zhì)點(diǎn)之間無(wú)相互作用.(4)輻射與物質(zhì)之間的作用僅限于光吸取,無(wú)熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生.36透射電鏡的根本原理？通常透射電鏡包含電子光學(xué)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電氣掌握系統(tǒng)。透射電子顯微鏡區(qū)分本領(lǐng)的凹凸主要取決于物鏡。通常承受強(qiáng)激磁，短焦距的物鏡。差，像散和色差的作用，而且或以提高圖像的襯度。透射電鏡制樣：樣品可以通過(guò)兩種方法獲得，一是外表復(fù)型技術(shù)；二是樣品減薄技術(shù)。率取決于什么？答：電磁透鏡的像差可以分為兩類：幾何像差和色差。幾何像差是由于投射磁場(chǎng)幾何合預(yù)定的規(guī)律造成的，像散是由透鏡磁場(chǎng)的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱引起的。消退或減小的方法：球差：減小孔徑半角或縮小焦距均可減小球差，尤其小孔徑半角可使球差明顯減小。像散：引入一個(gè)強(qiáng)度和方向都可以調(diào)整的矯正磁場(chǎng)即消像散器予以補(bǔ)償。色差：承受穩(wěn)定加速電壓的方法有效地較小色差。電磁透鏡的區(qū)分率受兩個(gè)因素掌握：衍射效應(yīng)和像差〔主要是球差。39也稱電子探針XX射線光譜學(xué)的根本原理將顯微分析和成分分析相結(jié)合的一種微區(qū)分析方法。40掃描電鏡的工作原理主要是利用二次電子成像，它工作過(guò)程是這樣的：從20～35μm1～40kV方法就如電視機(jī)屏上的像一樣，一點(diǎn)一點(diǎn)，一線一線地組成了像。41透射電鏡主要由哪三大系統(tǒng)構(gòu)成?最核心的局部是什么?透射電鏡中有哪些主要光闌，在什么位置？其作用如何？光闌。聚光鏡光闌裝在其次聚光鏡的下方，其作用是限制照明孔徑角。得到質(zhì)量較高的顯微圖像；在后焦面上套取衍射束的斑點(diǎn)成暗場(chǎng)像。區(qū)衍射。4242、掃描電鏡的區(qū)分率受哪些因素影響?用不同的信號(hào)成像時(shí)，其區(qū)分率有何不同不同?所謂掃描電鏡的區(qū)分率是指用何種信號(hào)成像時(shí)的區(qū)分率?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)的區(qū)分率最高, BE其次,X射線的最低.SE和HE信號(hào)成像時(shí)的區(qū)分率.二次電子像和背散射電子像在顯示外表形貌襯度時(shí)有何一樣與不同之處?答：一樣處：均利用電子信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)行成形貌襯度成像單元較大，因而區(qū)分率較二次電子像低。2等處逸出的電子以弧線狀運(yùn)動(dòng)軌跡被吸取，因而使圖像層次增加，細(xì)節(jié)清楚。何為波譜儀和能譜儀？說(shuō)明其工作的三種根本方式，并比較波譜儀和能譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)。XX特征能量的儀器優(yōu)點(diǎn):1〕能譜儀探測(cè)X射線的效率高。2〕在同一時(shí)間對(duì)分析點(diǎn)內(nèi)全部元素X射3〕4〕不必聚焦，對(duì)樣品外表無(wú)特別要求，適于粗糙外表分析。缺點(diǎn)：1〕區(qū)分率低.2〕能譜儀只能分析原子序數(shù)大于11的元素；而波譜儀可測(cè)4923〕能譜儀的Si(Li)探頭必需保持在低溫態(tài)，因此必需時(shí)時(shí)用液氮冷卻。簡(jiǎn)述掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的工作原理、主要工作模式及兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，各適合分析什么樣品？1、掃描隧道顯微鏡根本原理及工作方式掃描隧道顯微鏡根本原理：量子理論中的隧道效應(yīng)。極細(xì)探針與爭(zhēng)論物質(zhì)作為兩個(gè)探極。隧道電流：掃描模式：恒電流模式：適用于觀看外表形貌起伏較大的樣品。恒高度模式：掃描速度快，削減噪音等，不能用于觀看外表起伏大于1nm 的樣品優(yōu)點(diǎn)：①具有原子級(jí)高區(qū)分率，②可實(shí)時(shí)得到實(shí)空間中樣品外表的三維圖像，STM針尖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原子和分子的移動(dòng)和操縱，這為納米科技的全面進(jìn)展奠定了根底缺點(diǎn)：①STM夠準(zhǔn)確探測(cè)，與此相關(guān)的區(qū)分率較差。②STM所觀看的樣品必需具有肯定程度。2、原子力顯微鏡的根本原理及工作方式用來(lái)呈現(xiàn)樣品的外表特性。工作方式：接觸模式，非接觸模式，小扣模式，相位移模式2體環(huán)境下都可以良好工作?？捎糜谟袡C(jī)固體、聚合物以及生物大分子等的分析。缺點(diǎn)：