2020 材料分析测试方法(黄淮学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-01到2020-06-30
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【作业】第2教学单元 第2章 X射线的物理基础 第2单元作业

1、 问题:质量吸收系数与线吸收系数的物理意义有何不同？
评分规则: 【 答：质量吸收系数反映了单位质量的物质量对X射线的衰减程度（10分），而线吸收系数则反应单位长度的物质量对X射线的衰减程度（10分）。前者更能反应物质对X射线吸收的能力和本质（5分）。
】

2、 问题:为何不能任意选靶材和滤片？
评分规则: 【 答：靶材的选择是依据样品来定的。电子束作用于靶材产生的X射线通过滤片过滤后，仅剩特征X射线，作用样品后在样品中产生衍射，不希望样品产生大量的荧光辐射，否则会增加衍射花样的背底，不利于衍射分析。（15分）。滤片的选择是依据靶材而定。由于靶材将产生连续X射线及Ka和Kb等多种特征X射线，同时参与衍射时将产生多套衍射花样，不利于衍射分析，仅让强度高的Ka通过，形成单色特征X射线（10分）。
】

3、 问题:简述俄歇效应与荧光效应的区别？
评分规则: 【 答：俄歇效应与荧光效应伴随光电效应产生。入射X射线击出原子内层电子成为光电子后，原子处于激发态，此时有两种可能，一种是外层电子回填内层空位，原子以二次特征X射线的形式释放能量，该过程称荧光效应；（15分）若原子所释放的能量被同层电子吸收，并挣脱了核的束缚成为自由电子，该电子称为俄歇电子，该现象称俄歇效应。（10分）
】

4、 问题: 连续谱的影响因素有哪些？
评分规则: 【 答：主要有管流i，管压U，阳极靶材的原子序数Z。（4分）（1）当i、Z 均为常数时，U增加，连续谱线整体左上移，波长限l0减小，波长lm也随之减小。（7分）（2）当管压U为常数时，提高管流i，连续谱线整体上移，但l0、lm保持不变。（7分）（3）当管压U和管流i不变时，Z愈高表现为连续谱线的整体上移，但l0、lm保持不变。（7分）
】

【作业】第3教学单元 第3章 X射线的衍射原理 第3单元作业

1、 问题:简述布拉格方程的应用
评分规则: 【 答：1）结构分析。由已知波长的X射线照射晶体，由测量得到的衍射角求得对应的晶面间距，获得晶体的结构信息。（12分）2）X射线谱分析。由已知晶面间距的分光晶体来衍射从晶体中发射出来的特征X射线，通过测定衍射角，算得特征X射线的波长，再由莫塞莱定律获得晶体的成分信息，这就是X射线的谱分析。（13分）
】

2、 问题: 常见的衍射方法有哪些？
评分规则: 【 答：劳埃法、转晶法和粉末法（4分）劳埃法：采用连续X射线照射不动的单晶体以获得衍射花样的方法。（7分）转晶法：采用单一波长的X射线照射转动着的单晶体以获得衍射花样的方法。（7分）粉末法：采用单色X射线照射多晶试样以获得多晶体衍射花样的方法。（7分）
】

3、 问题:原子对X射线的散射主要是由原子中的何种粒子起作用？为什么？
评分规则: 【 答：原子是由原子核与核外电子组成，原子核又由质子和中子组成，由于中子不带电，故仅有电子、质子散射X射线，而原子核中的中子不带电，故对X射线无散射。（10分）在带点粒子中，因质子的质量是单个电子的1836倍，由汤姆逊公式可知，质子对X射线的散射强度仅为电子的 1836平方分之一，故可忽略原子核对X射线的散射。（15分）
】

4、 问题:为何X射线衍射仪常采用平板试样？
评分规则: 【 答：由于不同角度的衍射线与平板试样作用时，入射角度小时辐照面积大但深度浅；反之，入射角度大时，辐照面积小但深度大；（10分）辐照作用的体积基本不变，这样吸收因子仅与样品的线吸收系数有关了，并可将平板试样的吸收因子近似表达为一个常数（15分）。
】

【作业】第5教学单元 第5章 电子显微分析基础 第5单元练习

1、 问题:二次电子及其特性？
评分规则: 【 答：在电子束与样品物质发生作用时，非弹性散射使原子核外的电子可能获得高于其电离的能量，挣脱原子核的束缚，变成了自由电子，那些在样品表层（5～10nm），且能量高于材料逸出功的自由电子可能从样品表面逸出，成为真空中的自由电子。（10分）特性：（1）对样品表面形貌敏感。（5分）（2）空间分辨率高。（5分）（3）收集效率高（5分）
】

2、 问题:电子束作用物质产生的物理信号有哪些？常用语何种分析仪器？
评分规则: 【 答：主要物理信号有：二次电子、特征X射线、背散射电子、透射电子、吸收电子、俄歇电子、阴极荧光、等离子体振荡、电子感生电导、电声效应等信号。（10分）二次电子：SEM；（3分）特征X射线：EDS；（3分）背散射电子：SEM；（3分）透射电子：TEM、HRTEM；（3分）俄歇电子：AES；（3分）
】

3、 问题:什么是相机常数？其物理意义是什么？
评分规则: 【 答：K= Ll称为相机常数，L为相机长度，λ电子波长。（10分）这样正倒空间就通过相机常数联系在一起了，即晶体中的微观结构可通过测定电子衍射花样（正空间），经过相机常数K的转换，获得倒空间的相应参数，再由倒点阵的定义就可推测各衍射晶面之间的相对位向关系了。（15分）
】

4、 问题:理论上反射球仅能截零层倒易阵面上的一个中心阵点获得一个斑点花样，事实上可获得中心斑点花样外的若干个斑点，为什麽？
评分规则: 【 答：由于单晶体中干涉函数的作用，倒易阵点扩展，（10分），据不同试样，使得阵点演变为倒易杆、倒易球、倒易面等（5分），薄膜试样时，点阵扩展为倒易杆，这样反射球与过零层的倒易阵点相截时还会同时截到周边其它阵点，从而获得除中心斑点外还可获得其它斑点花样（10分）。
】

第5教学单元 第5章 电子显微分析基础 第5单元测验

1、 问题:电子散射源自于物质原子的库仑场，即由
选项：
A:原子核中的质子和核外电子两部分组成
B:原子核的中子和核外电子两部分组成
C:原子核的质子和中子两部分组成
D:原子核外所有电子组成
答案: 【原子核中的质子和核外电子两部分组成】

2、 问题:由于原子核对电子散射后，散射电子的能量损失相比于入射时的能量可以忽略不计，因此原子核对入射电子的散射可以看成是
选项：
A:非弹性散射
B:弹性散射
C:相干散射
D:非相干散射
答案: 【弹性散射】

3、 问题:当入射电子与核外电子的作用为主要过程时，入射电子被散射后其能量将显著减小，是一种
选项：
A:非弹性散射
B:弹性散射
C:相干散射
D:非相干散射
答案: 【非弹性散射】

4、 问题:一张衍射花样图谱
选项：
A:反映了与入射方向同向的晶带轴上各晶带面之间的相对关系；
B:反映了与入射方向垂直的晶带轴上各晶带面之间的相对关系；
C:反映了与入射方向斜交的晶带轴上各晶带面之间的相对关系；
D:反映了与衍射方向同向的晶带轴上各晶带面之间的相对关系；
答案: 【反映了与入射方向同向的晶带轴上各晶带面之间的相对关系；】

5、 问题:电子衍射测量晶格常数比X射线衍射测量精度
选项：
A:高
B:低
C:一样
D:不确定
答案: 【低】

6、 问题:一般情况下，高能电子电子衍射用的波长远比X射线衍射用的波长
选项：
A:长
B:短
C:一样
D:不确定
答案: 【短】

7、 问题:薄膜试样的倒易阵点扩展为
选项：
A:倒易面
B:倒易球
C:倒易点
D:倒易杆
答案: 【倒易杆】

8、 问题:输入同样功率时，电子衍射的强度要比X射线衍射的强度
选项：
A:高
B:低
C:一样
D:不确定
答案: 【高】

9、 问题:对称入射是指
选项：