材料分析方法答案

1、 材料分析方法復習資料一、名詞解釋1）短波限：各種管電壓下的連續(xù)X射線譜都具有一個最短的波長值，該波長值稱為短波限。2）吸收限：吸收限是指對一定的吸收體，X射線的波長越短，穿透能力越強，表現(xiàn)為質量吸收系數(shù)的下降，但隨著波長的降低，質量吸收系數(shù)并非呈連續(xù)的變化，而是在某些波長位置上突然升高，出現(xiàn)了吸收限。每種物質都有它本身確定的一系列吸收限。3）特征X射線：當加于X射線管兩端的電壓增高到與陽極靶材相應的某一特定值時，在連續(xù)譜的某些特定的波長位置上，會出現(xiàn)一系列強度很高、波長范圍很窄的線狀光譜，它們的波長對一定材料的陽極靶有嚴格恒定的數(shù)值，此波長可作為陽極靶材的標志或特征，故稱為特征X射線。4）相

2、干散射：當入射線與原子內受核束縛較緊的電子相遇，光量子不足以使原子電離，但電子可在X射線交變電場作用下發(fā)生受迫振動，這樣的電子就成為一個電磁波的發(fā)射源，向周圍輻射電磁波，這些散射波之間符合波長相等、頻率相同、位相差相同的光的干涉條件，故稱相干散射。5）光電效應：光電效應是入射X射線的光量子與物質原子中電子相互碰撞時產(chǎn)生的物理效應。當入射光量子的能量足夠大時，可以從被照射物質的原子內部（例如K殼層）擊出一個電子，同時外層高能態(tài)電子要向內層的K空位躍遷，輻射出波長一定的特征X射線。這種以光子激發(fā)原子所發(fā)生的激發(fā)和輻射過程稱為光電效應。6）晶帶面：在晶體結構和空間點陣中平行于某一軸向的所有晶面均屬于

3、同一個晶帶，這些晶面叫做晶帶面。7）系統(tǒng)消光：我們把因原子在晶體中位置不同或原子種類不同而引起的某些方向上的衍射線消失的現(xiàn)象稱之為系統(tǒng)消光。8）球差：球差即球面像差，是由于電磁透鏡的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域對電子的折射能力不符合預定的規(guī)律而造成的像差。9）像散：像散是由于電磁透鏡磁場的非旋轉對稱性而引起的像差10）色差：是由于入射電子波長（或能量）的非單一性所造成的。11）倒易點陣：倒易點陣是在晶體點陣的基礎上按照一定的對應關系建立起來的空間幾何圖形，是晶體點陣的另一種表達形式。2、掃描電鏡的分辨率受哪些因素影響? 給出典型信號成像的分辨率，并說明原因。三、計算題1、在立方點陣中畫出下面的晶面和晶向

4、。 2、已知鋁的點陣常數(shù)a=0.405nm，今用CuK（=1.5406Å）輻射在衍射儀上掃描測試其粉末樣品，試問其最低角的三條衍射線是由哪三個晶面衍射產(chǎn)生的？分別計算這三個衍射角及三條衍射線的強度（忽略溫度因數(shù)和吸收因數(shù)的影響）。原子散射因子0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0fAl13.011.08.957.756.65.54.53.73.12.652.32.0解：根據(jù)布拉格方程，當一定，是反射面面間距d的函數(shù)。在立方晶系中：代入布拉格方程，得：在面心立方中，只有當H、K、L全為奇數(shù)或全為偶數(shù)時才能產(chǎn)生衍射。因此最低角的三條衍射線是111、2

5、00和220三個晶面衍射產(chǎn)生的。111晶面衍射產(chǎn)生的衍射峰角度為：=0.1085，=19.23°，2.138=8.7844200晶面衍射產(chǎn)生的衍射峰角度為：=0.1447，=22.36°，2.469=8.3872220晶面衍射產(chǎn)生的衍射峰角度為：=0.2894，=32.54°，3.492=7.1842忽略積分常數(shù)，吸收因數(shù)和溫度因數(shù)的影響，它們的相對積分強度為：當H、K、L全為奇數(shù)或全為偶數(shù)時，Al是面心立方結構，111、200和220三個晶面對應的多重因子依次為8，6，12。對應的原子散射因數(shù)為8.7844，8.3872，7.1842111晶面的衍射強度為：=1

6、55570.76200晶面的衍射強度為：=75930.80220晶面的衍射強度為：=47842.39設相對強度最大111晶面的衍射強度為100，則200晶面的衍射強度為：=48.81則220晶面的衍射強度為：=30.753、畫出面心立方（或體心立方）晶體001晶帶的標準零層倒易截面圖，只畫出中心點周圍的8個倒易陣點即可。答：根據(jù)晶帶定理，001晶帶的零層倒易截面的hkl晶面指數(shù)應滿足以下條件：hu+kv+lw=0 即 整理得l=0，即hk0型晶面滿足條件 另考慮面心立方晶體的消光條件，只有hkl為同性數(shù)時，（0作偶數(shù)） 因為l=0為偶數(shù)，所以hk必為偶數(shù)，即hk為0，-2，2 所以面心立方晶體001晶帶零層倒易截面000中心點周圍的8個倒易陣點指數(shù)應為、020、。 正右面為陣點，則正左面為陣點，020陣點與200陣點垂直，取正上位，則陣點位