材料微观分析习题及解答.doc

材料微观分析习题及解答(第一章)
?用于晶体结构分析的X射线波长一般为多少?
答:X射线的本质是电磁波,它同时具有波动性和粒子特性。
~。
?物质的特征X射线谱取决于什么?
答:反映物质原子序数特征的X射线构成的X射线谱称为~。
物质的特征X射线谱取决于物质的原子能级结构。
,为什么要使用滤波片?滤波片的原理是什么?滤波片应如何选择?
答:采用滤波片是希望滤掉两条谱线中的一条,得到“单色”的入射X射线。
滤波片的原理是某物质可以强烈吸收波长的入射X射线,而对于的X射线吸收很少。
滤波片材料是根据靶元素确定的,当靶固定以后,应满足:
当Z靶<40时,则Z片=Z靶-1
当Z靶≥40时,则Z片=Z靶-2
材料微观分析习题及解答(第二章)
(属立方晶系)按面间距的大小排列。
(123)、(100)、()、()、()、(210)、(110)、()、(030)、(130)
答:由计算得:
晶面
(123)
(100)
()
()
()
(210)
(110)
()
(030)
(130)
d(a*)

1








排序
10
1
3
9
5
4
2
6
6
8
即(100)>(110)>()>(210)> ()>()=(030)> (130)> ()>(123)
(注:可以直接用h2+k2+l2来比较,更为简单)
()、()、()属于[111]晶带。
解:由晶带定律:
有:
即()、()、()属于[111]晶带。
,相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍,则此方向上必然不存在反射,为什么?
答:由波的合成原理可知,两相干波的波程差不为波长的整数倍时,必然存在一定的位相差,其结果就导致了其合成振幅的变化,必然导致X射线的强度减弱或等于零,即存在一定的相消现象,故不发生衍射(即所谓的反射)。
,相邻两个(hkl)晶面衍射线的波程差是多少?相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少?
答:前者为nλ,后者为λ。
材料微观分析习题及解答(第三章)
?某立方系晶体,其{100}的多重性因子是多少?如该晶体转变成四方系,这个晶面族的多重性因子会发生什么样的变化?为什么?
答:多重性因子为等同晶面个数对衍射强度的影响因子。所谓等同晶面是指面间距相同,晶面原子排列规律相同的晶面。在布拉格条件下,等同晶面同时参与衍射,构成一个衍射圆锥。所以,多重性因子越大,即等同晶面越多,参与衍射的晶面就越多(准确地说,参加衍射的概率越大),对衍射强度的贡献也就越大。
查附录5可知,立方系晶体中{100}多重性因子为6,而对于四方系,其多重性因子为4,这是由于(100)和(001)晶面的面间距不同(不能称为等同晶面)而造成的。
、体心点阵和面心点阵衍射线的系统消光规律。
解:
布拉菲电阵
存在谱线指数hkl
不存在谱线指数hkl
简单点阵
全部
没有
体心点阵
h+k+l为偶数
h+k+l为奇数
面心点阵
h、k、l为同性数
h、k、l为异性数
材料微观分析习题及解答(第四章)
:
h2+k2+l2
Sin2θ
38

40

41

42

所给出的Sin2θ数值均为CuKa1衍射的结果。试用“α-cos2θ”图解外推法确定晶格常数,有效数字为4位。(λCu- Ka1=Å)
解:对于简单立方,有及可得
计算结果为:
h2+k2+l2
sin2θ
a2
a
cos2θ
38




40




41




42




解得a=(Å)
,以为cos2θ外推函数,请用柯亨法计算晶格常数,精确到4位有效数字。
解:柯亨法正则方程为:
其中
计算结果列表如下:
a
sin2θ
θ
δ
a sin2θ
δsi