材料微观分析作业题答案(一).docx

第一章
、滤波片材料的原子序数与阳极靶材料的原子序数关系如何?滤波片吸收限λk与阳极靶材料的标识X射线波长是什么关系?
答:①采用标识X射线。
②时,;时,
③刚好位于辐射源的和之间并尽可能靠近
2、X射线与物质相互作用时,产生哪两种散射?各有什么特点?哪种散射适用于X射线衍射分析?什么方向是晶体对X射线的衍射方向?
答:相干散射、非相干散射。
相干散射:振动频率与入射X射线的相同,这些散射波之间符合振动方向相同、频率相同、位相差恒定的光的干涉条件。适用于X射线衍射分析。
非相干散射:X射线波长增长并与原方向偏离2θ角,散布于空间各个方向的量子散射波与入射波的波长不相同,位相也不存在确定的关系。入射波长越短,被照射物质元素越轻。不能参与晶体对X射线的衍射。
3、X射线是怎么产生的?什么是标识X射线(特征X射线)谱?什么是连续X射线谱?两种谱的产生机理和特点。
答:①X射线的产生:X射线是由高速运动的带电粒子与某种物质相撞击后猝然减速,且与该物质中的内层电子相互作用产生的。
②若我们对X射线管施加不同的电压,在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射线光谱。
·在管压很低,小于20kV时的曲线是连续变化的,故而称这种X射线谱为连续谱
·当电压继续升高,大于某临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与原子序数有关,与电压无关,叫做特征X射线。
4、根据原子结构的模型,阐述封闭式热阴极X射线管中K系标识X射线的产生。(画图说明)
6、什么叫X射线光电效应?什么叫荧光X射线?俄歇电子?
答:①X射线光电效应:入射X射线的光子与物质原子中电子相互碰撞时产生的物理效应,称为X射线的光电效应。
②荧光X射线:为了与入射X射线相区别,称由X射线激发所产生的特征X射线为荧光X射线。
③俄歇电子:当有层电子跃入K层补充空位时,能量释放会有两种效应,其中之一就是被包括空位层在内的临近电子或叫外层电子所吸收,使该电子受到激发逸出,这种具有特征能量的电子即为俄歇电子。
补充:
·X射线照射到物质上与物质相互作用是个很复杂的过程,包括三个能量转换过程:散射能量、吸收能量(包括真吸收变热部分和光电效应、俄歇效应、正电子吸收等)、透过物质继续沿原入射方向传播的能量(包括波长改变和不改变两部分)。
·真吸收:由电子在原子内的迁移所引起的,是一个很大的能量转换过程
·漫散射式吸收与真吸收构成全吸收。
7. 什么是靶的激发电压?工作电压? X射线激发电压有什么决定?
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第二章
8、在立方点阵中画出下列晶向及晶面:
9、将下列几个晶面(立方晶系)按晶面间距的大小排列
(123),(100), , , , (210), (110), ,(030)。
答:
(hkl)
h2+k2+l2
(123)
14
(100)
1
(200)
4
(311)
11
(121)
6
(210)
5
(110)
2
(221)
9
(030)
9
面间距按由大到小排列(100), (110), ,(210), ,(030)= ,,(123)
10、晶面(110),(311),(122)是否属于同一晶带,晶带轴是什么?
答:先按照(110)和(311)求取二者的晶带轴,由晶带定律可知
即其晶带轴为。若三晶面属于同一晶带,则应满足。将(122)代入后发现结果并不为零,故可判断三晶面不属于同一晶带。
11、下述立方晶体属于哪一种布拉菲格子?
(1)每个晶胞中含有位于0½0,½0½上的两个同种原子。
(2)每个晶胞中含有位于½00,0½ ½,上的两个A原子和位于00 ½, ½ ½0上的两个B原子
答:(1)体心立方(2)体心立方
12、晶向指数、晶面指数、晶向族、晶面族的意义及表示法。
晶向指数:晶向指数表示着所有相互平行、方向一致的晶向;所指方向相反,则晶向指数的数字相同,但符号相反; 以[u v w]表示
晶面指数:晶面指数所代表的不仅是某一晶面,而是代表着一组相互平行的晶面。以( h k l )表示。
晶向族:晶体中因对称关系而等同的各组晶向可归并为一个晶向族,用<u v w>表示
晶面族:在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同,只是空间位向不同的晶面可以归并为同一晶面族,以{h k l}表示,它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。
13. 倒易空间的意义,定义,与正空间的关系。
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第三章
12、什