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材料微观分析作业题答案(二)
第一章
1、电子波有何特征？与可见光有何异同？
答：
·电子波特征：电子波属于物质波。电子波的波长取决于电子运动的速度和质量，若电子速度较低，则它的质量和静止质量相似；若电子速度具有极高，则必须晶面法向和同指数的晶向是重合（平行）的。即倒易矢量是与相应的指数的晶[hkl]平行的。
·倒易点阵与电子衍射斑点之间的对应关系：电子衍射斑点就是与晶体相对应的倒易点阵中某一截面上阵点排列的像。

以O为中心，为半径作一个球，入射波矢量为，。
此时若有倒易阵点G（指数为hkl）正好落在爱瓦尔德球的球面上，则相应的晶面组（hkl）与入射束方向比满足布拉格条件，而衍射束方向即，或者写成波矢量为，其长度也为。
根据倒易矢量的定义，，于是得到
由O向作垂线，垂足为D，因为//，所以OD就是正空间中（hkl）
晶面的方位，若它与入射束方向的夹角为，则有
，，，
4、何为零层倒易截面和晶带定理？说明同一晶带中各种晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。
·零层倒易截面：由于晶体的倒易点阵是三位点阵，如果电子束沿晶带轴[uvw]的反向入射时，通过原点的倒易平面只有一个，我们把这个二维平面叫做零层倒易面。
·晶带定理：因为零层倒易面上的各倒易矢量都和晶带轴垂直，故有，即。这就是晶带定理。
·关系：同一晶带中各个晶面与晶带轴平行，其倒易矢量与晶带轴垂直。
5、为何对称入射（B//[uvw]）时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点？
由于实际的样品晶体都有确定的形状和有限的尺寸，因而它们的倒易阵点不是一个几何意义上的点，而是沿着晶体尺寸较小的方向发生扩展，扩展量为该方向上实际尺寸倒数的2倍。
6、说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。
·多晶衍射花样：多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环。
多晶取向完全混乱，可看作是一个单晶体围绕一点在三维空间内旋转，故其倒易点是以倒易原点为圆心，（hkl）晶面间距的倒数为半径的倒易球，与反射球相截为一个圆。所有能产生衍射的半点都扩展为一个圆环，故为一系列同心圆环。
·单晶衍射花样：单晶体的电子衍射花样由排列的十分整齐的许多斑点组成。
倒易原点附近的球面可近似看作是一个平面，故与反射球相截的是而为倒易平面，在这平面上的倒易点阵都坐落在反射球面上，相应的晶面都满足Bragg方程，因此，单电子的衍射谱是而为倒易点阵的投影，也就是某一特征平行四边形平移的花样。
·非晶衍射花样：非晶态物质的电子衍射花样只有一个漫散的中心斑点。非晶没有整齐的晶格结构
形成原理：其形成原理与X射线相似，是以满足（或基本满足）布拉格方程作为产生衍射的必要条件，同时要满足结构因子不等于0。
7、什么是衍射衬度？它与质厚衬度有什么区别？
衍射衬度：由于样品中不同位向的晶体的衍射条件（位向）不同而造成的衬度差别叫衍射衬度。
区别：①质厚衬度是非晶态复型样品的成像原理，而衍射衬度是晶体薄膜样品的成像原理②质厚衬度是由于样品不同微区间存在的原子序数或厚度的差异而形成的，而衍射衬度利用的是样品中晶体位向的不同而造成衬度差别而形成的。
8、画图说明衍射成像原理，并说明什么是明场像，暗明场像和中心暗场像