材料研究方法試題庫

材料研究方法試題庫材料研究方法試題庫PAGEPAGE100第一章一、選擇題用來進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析的X射線學(xué)分支是（ ）A.X射線透射學(xué)；B.X射線衍射學(xué)；C.X射線光譜學(xué)；D.其它M層電子回遷到K層后多余的能量放出的特征X射線稱（ ）A.Kα；B.Kβ；C.Kγ；D.Lα。XCu靶，濾波片應(yīng)選（ ）Cu；B.Fe；C.Ni；D.Mo。當(dāng)電子把所有能量都轉(zhuǎn)換為XX射線波長稱（ ）A.短波限λ0B.激發(fā)限λkC.D.征X射線XK層電子打出去后，L層電子回遷K層，多余能量將另一個(gè)L層電子打出核外，這整個(gè)過程將產(chǎn)生（ ）（多選題）A.B.C.俄歇電子；D.（A+C）隨X射線管的電壓升高?。?）

0和λ

都隨之減k激發(fā)限與吸收限是一回事只是從不同角度看問題（ ）經(jīng)濾波后的X射線是相對(duì)的單色光（ ）X射線的前提是原子內(nèi)層電子被（）選擇濾波片只要根據(jù)吸收曲線選擇材料而不需要考慮厚度（ ）三、填空題X射線管電壓超過臨界電壓就可以產(chǎn)生X射線和 X射線。X 生 、 、 、、、 、 、。經(jīng)過厚度為H的物質(zhì)后，X射線的強(qiáng)度為 。X 射線的本質(zhì)既是 是 ，具有 性。5.短波長的X射線稱，常用于X射線稱，常用于 。習(xí)題1.X是什么？分析下列熒光輻射產(chǎn)生的可能性，為什么？CuKαCuKβCuKα

XCuKαXCuKαXCuLα

“吸收譜”？X等電磁波的主要區(qū)別何在？用哪些物理量描述它？產(chǎn)生X射線需具備什么條件？Ⅹ射線具有波粒二象性，其微粒性和波動(dòng)性分別表現(xiàn)在哪些現(xiàn)象中？50kv時(shí)的速度與動(dòng)能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大動(dòng)能。XX同？某物質(zhì)的K系熒光X射線波長是否等于KX hc 1.24 10

0 eV V hc 1.24 10

有何不同（VVkvKk eV Vk k為單位）？Ⅹ射線與物質(zhì)有哪些相互作用？規(guī)律如何？對(duì)x射線分析有何影響？反沖電子、光電子和俄歇電子有何不同？50kv子擊靶時(shí)的速度和動(dòng)能，以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大能量是多少？為什么會(huì)出現(xiàn)吸收限？K有一個(gè)而L吸收限有三個(gè)？當(dāng)激發(fā)X系熒光Ⅹ射線時(shí)，能否伴生L系？當(dāng)L系激發(fā)時(shí)能K已知鉬的λ

＝0.71?，鐵的λKα

＝1.93?Kα及鈷的λ

＝1.79?，試求光子的頻率和能Kα量。試計(jì)算鉬的K激發(fā)電壓，已知鉬的λ ＝K0.619?。已知鈷的K激發(fā)電壓V＝7.71kv，K試求其λ 。KXlmm，試計(jì)算這種鉛屏對(duì)CuKα、MoKα輻射的透射系數(shù)各為多少？1mm厚的鉛作防護(hù)屏，試求Cr和KαMo的穿透系數(shù)。Kα厚度為1mm的鋁片能把某單色Ⅹ射線束的強(qiáng)度降低為原來的23.9％，試求這種Ⅹ射線的波長。試計(jì)算含Wc＝0.8％，Wcr＝4％，Ww＝18％的MoKα輻射的質(zhì)量吸收系數(shù)。欲使鉬靶Ⅹ射線管發(fā)射的Ⅹ射線能激發(fā)放置在光束中的銅樣品發(fā)射K系熒光輻射，問需加的最低的管壓值是多少？所發(fā)射的熒光輻射波長是多少？什么厚度的鎳濾波片可將CuKα

輻射的強(qiáng)度降低至入射時(shí)的70％？如果入射X射線束中KKα

強(qiáng)度之比是多少？已知μ／g。

49.03cm2／gμmα

＝290cm2mβCoK、Kα β

輻射的強(qiáng)度比為5：1，當(dāng)通過涂有15mg／cm2的FeO23

濾波片后，強(qiáng)度比是多少？已知FeO23

ρ=5.24g／cm3CoK的μα

＝371cm2／gCoK的μ＝m β m15cm2／g。0.071nm（MoKα

）0.154nm（CuK的Ⅹ射線的振動(dòng)頻率和能量（答案：4.23α×1018s-l，2.80×10-l5J，1.95×1018s-1，l.29×10-15J）MoKα

、RhKα

、AgKXα射線畫圖，用圖解法證明式（1-16）的正確（鉛對(duì)于上述Ⅹ射線的質(zhì)量吸收系數(shù)分別為122.884.1366.14cm2／g求出鉛對(duì)應(yīng)于管電壓為30kv條件下所發(fā)出的最短波長時(shí)質(zhì)量吸收系數(shù)。計(jì)算空氣對(duì)CrKα

的質(zhì)量吸收系數(shù)和線吸收系數(shù)（假設(shè)空氣中只有質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％的氮和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的氧，空氣的密度為1.29×10-3g／cm3（答案：26.97cm2／g，3.48×10-2cm-1CuKα

1／2，需要多厚的Ni濾波片？（Ni的密度為8.90g／cm3。CuKα1

CuKα2

的強(qiáng)度比在入射時(shí)為2：1，利用算得的Ni化？CuK（答案：8980Ⅴ）試計(jì)算Cu的Kαl0.1541nm）.

（答案：一、選擇題有一倒易矢量為

第二章g2a2bc

，與它對(duì)應(yīng)的正空間晶面是（ 。A.21B.22C.221D.（11。有一體心立方晶體的晶格常數(shù)是0.286nm，Kα

（λKα

=0.194nm）照射該晶體能產(chǎn)生（ ）衍射線。A.三條；B四條；C.五條；D.六條。一束X射線照射到晶體上能否產(chǎn)生衍射取決于（ 。A．是否滿足布拉格條件；B．是否衍射強(qiáng)度I≠0；C．A+B；D．晶體形狀。面心立方晶體（111）晶面族的多重性因素是（ 。A．4；B．8；C．6；D．12。二、正誤題1.倒易矢量能唯一地代表對(duì)應(yīng)的正空間晶面。（ ）2.X射線衍射與光的反射一樣，只要滿足入射角等于反射角就行（ ）干涉晶面與實(shí)際晶面的區(qū)別在于：干涉晶面是虛擬的，指數(shù)間存在公約數(shù)n（ ）布拉格方程只涉及X射線衍射方向，不能反映衍射強(qiáng)度（ ）結(jié)構(gòu)因子F與形狀因子G都是晶體結(jié)構(gòu)對(duì)衍射強(qiáng)度的影響因素（ ）三、填空題倒易矢量的方向是對(duì)應(yīng)正空間晶面的 ；倒易矢量的長度等于對(duì)應(yīng) 。只要倒易陣點(diǎn)落在厄瓦爾德球面上，就表示該 滿足 條件，能產(chǎn)生 。影響衍射強(qiáng)度的因素除結(jié)構(gòu)因素、晶體形狀外還有4.考慮所，有因素，后射，強(qiáng)。式為，對(duì)于粉末多晶的相對(duì)強(qiáng)度為 。5.結(jié)構(gòu)振幅用 表示結(jié)構(gòu)因素用 結(jié)構(gòu)因素=0 時(shí)沒有衍射我們稱或 對(duì)于有序固溶體原本消光的地方會(huì)出現(xiàn) 。四、名詞解釋倒易點(diǎn)陣——系統(tǒng)消光——衍射矢量——形狀因子——相對(duì)強(qiáng)度——1、試畫出下列晶向及晶面（均屬立方晶系：[111[121[21]（00（11（12（21。2將它們從大到小按次序重新排列（12（（20（1（121（11（（21（11）

10（22（030）3、當(dāng)波長為的X射到晶體并出現(xiàn)衍射線時(shí)，（hkl）反射線的程差是多少？相鄰兩個(gè)（HKL）反射線的程差又是多少？4FeB（010）上的部分倒易點(diǎn)。2FeB屬正方晶系，點(diǎn)陣參數(shù)2a=b=0.510nm,c=0.424nm。5、判別下列哪些晶面屬于[11（10，（13（12（32（01（21。6、試計(jì)算（1）及（32）的共同晶帶軸。7a=0.409nmCrKa（=0.209nm）攝照周轉(zhuǎn)晶體相，X射線垂直（于[001]。試用厄瓦爾德圖解法原理判斷下列晶（（（31（33（42。8（001）*a*,b*，Xb作圖法求出（120）面衍射線的方向。9強(qiáng)度的整個(gè)思路和要點(diǎn)。FHKL210、試述原子散射因數(shù)f和結(jié)構(gòu)因數(shù) 理意義。結(jié)構(gòu)因數(shù)與哪些因素有關(guān)系?FHKL211?如計(jì)算面心立方點(diǎn)陣，選擇(0，0，0)（1，1，0、(，，0與(，0，0為什么?12、當(dāng)體心立方點(diǎn)陣的體心原子和頂點(diǎn)原子種H+K+L=H+K+L=?13、計(jì)算鈉原子在頂角和面心，氯原子在棱邊中心和體心的立方點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)因數(shù)，并討論。14CuKa輻射攝得的鎢(體心立方)的粉末圖樣，試計(jì)算出頭四根線條的相對(duì)積分強(qiáng)度[e-2MA（）]。若以最強(qiáng)的一根強(qiáng)度歸一化為100，其他線強(qiáng)度各為多少?這些線/(*)HKLP

sin

f F2

PF2 強(qiáng)條1 20.32 29.23 36.44 43.6

Φ 度歸一化第三章五、選擇題最常用的X射線衍射方法是（ 。A.B.粉末多法；C.周轉(zhuǎn)晶體法；D.德拜法。德拜法中有利于提高測量精度的底片安裝方法是（ 。A.正裝法；B.反裝法；C.偏裝法；D.A+B。德拜法中對(duì)試樣的要求除了無應(yīng)力外，粉末粒度應(yīng)為（ 。A.<325>250250-325目之間；D.任意大小。測角儀中，探測器的轉(zhuǎn)速與試樣的轉(zhuǎn)速關(guān)系是（ 。﹕0。衍射儀法中的試樣形狀是（ 。A.絲狀粉末多晶；B.塊狀粉末多晶；C.塊狀單晶；D.任意形狀。六、正誤題大直徑德拜相機(jī)可以提高衍射線接受分辨率，縮短暴光時(shí)間（ ）在衍射儀法中，衍射幾何包括二個(gè)圓。一個(gè)是測角儀圓，另一個(gè)是輻射源、探測器與試樣（）選擇小的接受光欄狹縫寬度，可以提高接受（）德拜法比衍射儀法測量衍射強(qiáng)度更精確。（ ）衍射儀法和德拜法一樣，對(duì)試樣粉末的要求是粒度均勻、大小適中，沒有應(yīng)力（ ）七、填空題在粉末多晶衍射的照相法中包括 和 。德拜相機(jī)有兩種，直徑分別是 和Φmm。測量θ角時(shí)，底片上每毫米對(duì)應(yīng) o。衍射儀的核心是測角儀圓，它由 、和 共同組成?？梢杂米鱔射線探測器的有 和 等。影響衍射儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參數(shù)有 和 等。八、名詞解釋偏裝法——光欄——測角儀——聚焦圓——正比計(jì)數(shù)器——光電倍增管——習(xí)題：CuKα輻射（λ=0.154nm）照射Ag（f.c.c）2θ=38°，試求Ag試總結(jié)德拜法衍射花樣的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。粉末樣品顆粒過大或過小對(duì)德拜花樣影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對(duì)衍射峰形影響又如何？試從入射光束、樣品形狀、成相原理（厄瓦爾德圖解、衍射線記錄、衍射花樣、樣品吸（公式面比較衍射儀法與德拜法的異同點(diǎn)。衍射儀與聚焦相機(jī)相比，聚焦幾何有何異同？從一張簡單立方點(diǎn)陣物的德拜相上，已求出四根高角度線條的θ（系由CuKα所產(chǎn)生）及對(duì)應(yīng)的干涉指數(shù)，試用“a-cos2θ”的圖解外推法求出四位有效數(shù)字的點(diǎn)陣參數(shù)。HKL 532 620 443541611 540621θ.角 72.08 77.93 81.1187.44根據(jù)上題所給數(shù)據(jù)用柯亨法計(jì)算點(diǎn)陣參數(shù)至四位有效數(shù)字。用背射平板相機(jī)測定某種鎢粉的點(diǎn)陣參數(shù)。從底片上量得鎢的400衍射環(huán)直徑2Lw＝51.20640衍射2L

NaCl

＝36.40CuKαl輻射引起，試求精確到四位數(shù)字的鎢粉的點(diǎn)陣參數(shù)值。試用厄瓦爾德圖解來說明德拜衍射花樣的形成。同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較起來其θ較高還是較低？相應(yīng)的d較大還是較??？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規(guī)律衍射儀測量在人射光束、試樣形狀、試樣吸收以及衍射線記錄等方面與德拜法有何不同？測角儀在采集衍射圖時(shí)，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30°角，則計(jì)數(shù)管與人射線所成角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面呈何種幾何關(guān)系？CuKα輻射（λ＝0.154nm）照射Ag（f.c.c）樣品，測得第一衍射峰位置 2θ=38Ag的點(diǎn)陣常數(shù)。試總結(jié)德拜法衍射花樣的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。圖題為某樣品德拜相（示意圖），攝照時(shí)未經(jīng)濾波。巳知12為同一晶面衍射線，3、4為另一晶面衍射線．試對(duì)此現(xiàn)象作出解釋．粉未樣品顆粒過大或過小對(duì)德拜花樣影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對(duì)衍射峰形影響又如何？試從入射光束、樣品形狀、成相原理（厄瓦爾德圖解、衍射線記錄、衍射花樣、樣品（公式方面比較衍射儀法與德拜法的異同點(diǎn)。衍射儀與聚焦相機(jī)相比，聚焦幾何有何異同？第四章九、選擇題測定鋼中的奧氏體含量，若采用定量X射線物相分析，常用方法是（ 。A.外標(biāo)法；B.內(nèi)標(biāo)法；C.直接比較法；D.K值法。X射線物相定性分析時(shí)，若已知材料的物相可以查（ ）進(jìn)行核對(duì)。A.Hanawalt索引；B.Fenk索引；C.Davey索引；D.AB。德拜法中精確測定點(diǎn)陣常數(shù)其系統(tǒng)誤差來源于（ 。A.B.C.試樣偏心；D.A+B+C。材料的內(nèi)應(yīng)力分為三類，X射線衍射方法可以測定（ 。A.（宏觀應(yīng)力B.（觀應(yīng)力；C.第三類應(yīng)力；D.A+B+C。Sin2Ψ測量應(yīng)力，通常Ψ為（ ）進(jìn)行量。A.確定的Ψ角；B.0-45o之間任意四點(diǎn)；C.0o、45o兩點(diǎn)；D.0o、15o、30o、45o四點(diǎn)。十、正誤題要精確測量點(diǎn)陣常數(shù)。必須首先盡量減少系統(tǒng)誤差，其次選高角度θ角，最后還要用直線（）X射線衍射之所以可以進(jìn)行物相定性分析，是因?yàn)闆]有兩種物相的衍射花樣是完全相同的（ ）理論上X射線物相定性分析可以告訴我們被測材料中有哪些物相，而定量分析可以告訴我（）只要材料中有應(yīng)力就可以用X（ ）（ ）十一、填空題在Δθθ→o，Δsinθ- ；所以精確測定點(diǎn)陣常數(shù)應(yīng)選擇θ。X和，而更常用更廣泛。X類應(yīng)力導(dǎo)致衍射線；第三類應(yīng)力導(dǎo)致衍射線。X射線測定應(yīng)力常用儀器有和 ，常用方法有和 。X射線物相定量分析方法有 、 、 等。十二、名詞解釋1.柯亨法——2.Hanawalt索引——3.直接比較法——4.Sin2Ψ法——習(xí)題A－TiO（銳鐵礦）與R—TiO（）混2 2合物衍射花樣中兩相最強(qiáng)線強(qiáng)度比I ／A－TiO2I ＝1.5。試用參比強(qiáng)度法計(jì)算兩相各自的R-TO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)。求淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗(yàn)（奧氏體）中含碳1M（馬氏體A220峰積分強(qiáng)度為2.33（任意單位，M200峰積分強(qiáng)度為16.32，試計(jì)算該鋼中殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)條件：FeKα輻射，濾波，20℃，α-Fea=0.2866nm，奧氏體點(diǎn)陣參數(shù)a=0.3571＋0.0044wc，wc為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。αFeO23

αFeO23

O．混合物的衍射圖34I

/IαFe2O3

Fe3O4

=1.3，試借助于索引上的參比強(qiáng)度值計(jì)算αFeO23的相對(duì)含量。其中不含碳化物，后在衍射儀上用FeKα照γ1%碳，α相含碳極低，又測得γ220線條的累積強(qiáng)度為5.40α211線條的累積強(qiáng)度為51.2，如果測試時(shí)室溫為31℃，問鋼中所含奧氏體的體積百分?jǐn)?shù)為多少？一個(gè)承受上下方向純拉伸的多晶試樣，若以X上衍射環(huán)的形狀是什么樣的？為什么？不必用無應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)試樣對(duì)比，就可以測定材料的宏觀應(yīng)力，這是根據(jù)什么原理？假定測角儀為臥式，今要測定一個(gè)圓柱形零件的軸向及切向應(yīng)力，問試樣應(yīng)該如何放置？今要測定軋制7－3CoKα照射（400Ψ＝0o時(shí)測得2θ＝150.1°，當(dāng)Ψ＝45o時(shí)2θ＝150.99°，問試樣表面的宏觀應(yīng)力為若干？（已知a＝3.695埃，E＝8.83×10×1010=0.35）

牛／米

2，ν物相定性分析的原理是什么？對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析與物相定性分析，所得信息有何不同？物相定量分析的原理是什么？試述用K值法進(jìn)行物相定量分析的過程。試借助PDF（ICDD）卡片及索引，對(duì)表1、2d/?I/Id/?d/?I/Id/?I/Id/?I/I1 1 13.66501.46101.06103.171001.42501.01102.24801.31300.96101.91401.23100.85101.83301.12101.602。201.08102.40501.26100.93102.09501.25200.85102.031001.20100.81201.75401.06200.80201.47301.0210d/?I/Id/?I/Id/?I/Id/?I/Id/?I/I1 1 1一無殘余應(yīng)力的絲狀試樣，在受到軸向拉伸載荷的情況下，從垂直絲軸的方向用單色Ⅹ射線照射，其透射針孔相上的衍射環(huán)有何特點(diǎn)？Ⅹ射線應(yīng)力儀的測角器2θ掃描范圍143°～163°，在沒有“應(yīng)力測定數(shù)據(jù)表”的情況下，應(yīng)如何為待測應(yīng)力的試件選擇合（以Cu材試件為例說明之。在水平測角器的衍射儀上安裝一側(cè)傾附件，用側(cè)傾法測定軋制板材的殘余應(yīng)力，當(dāng)測量軋向和橫向應(yīng)力時(shí)，試樣應(yīng)如何放置？用側(cè)傾法測量試樣的殘余應(yīng)力，當(dāng)Ψ＝0o和Ψ＝45o時(shí)，其x射線的穿透深度有何變化？A-TiO％（銳鈦礦）與R-TiO（金紅石）2 2混合物衍射花樣中兩相最強(qiáng)線強(qiáng)度比IA-TiO／IR-TiO＝1·5·試用參比強(qiáng)度法計(jì)2 2算兩相各自的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。某淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗(yàn)。A（奧氏體〕中含碳1％，M（馬氏體）中含碳量極低。經(jīng)過衍射測得A2.33（M峰積220 211分強(qiáng)度為16.32。試計(jì)算該鋼中殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)條件：FeKα輻射，濾波，20α－Fea＝0.2866nm，奧氏體點(diǎn)陣參數(shù)a＝0。3571＋0.0044Wc，Wc為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。H2+K2+L238Sin2θ0.9114某立方晶系晶體德拜花樣中部分高角度線條數(shù)據(jù)如右表所列。試用“acos2θH2+K2+L238Sin2θ0.9114400.9563410.9761420.9980欲在應(yīng)力儀（測角儀為立式）上分別測量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應(yīng)力工件各應(yīng)如何放置？第五章十三、選擇題若H-800電鏡的最高分辨率是0.5nm，那么這臺(tái)電鏡的有效放大倍數(shù)是（ 。A.1000；B.10000；C.40000；D.600000?？梢韵南癫钍牵?。球差；B.C.色差；D.A+B。可以提高TEM的襯度的光欄是（ 。欄；D.其它光欄。電子衍射成像時(shí)是將（。C.閉中間鏡；D.關(guān)閉物鏡。選區(qū)光欄在TEM鏡筒中的位置是（ 。A.物鏡的物平面；B.物鏡的像平面C.物鏡的背焦面；D.物鏡的前焦面。十四、正誤題TEM的分辨率既受衍射效應(yīng)影響，也受透鏡的像差影響（ ）孔徑半角α是影響分辨率的重要因素，TEM中的α角越小越好（ ）有效放大倍數(shù)與儀器可以達(dá)到的放大倍數(shù)不同，前者取決于儀器分辨率和人眼分辨率，后（）TEM在凹透鏡，所以不能象光學(xué)顯微鏡那樣通過凹凸鏡的組合設(shè)計(jì)來減小或消除像差，故TEM中（）TEM的景深和焦長隨分辨率Δr0

的數(shù)值減小而減小；隨孔徑半角α的減小而增加；隨放大倍數(shù)的提高而減?。?）十五、填空題TEM中的透鏡有兩種分別是和 。TEM位于，位于，位于 。TEM成像系統(tǒng)由 、 組成。TEM的主要組成部分是 、和觀 輔助部分由 和 組成。電磁透鏡的像差包括 和 。十六、名詞解釋景深與焦長——電子槍——點(diǎn)分辨與晶格分辨率——消像散器——選區(qū)衍射——分析型電鏡——極靴——有效放大倍數(shù)——Ariy思考題什么是分辨率，影響透射電子顯微鏡分辨率的因素是哪些？有效放大倍數(shù)和放大倍數(shù)在意義上有何區(qū)別？球差、像散和色差是怎樣造成的？如何減小這些像差？哪些是可消除的像差？聚光鏡、物鏡和投影鏡各自具有什么功能和特點(diǎn)？影響電磁透鏡景深和焦長的主要因素是什么？景深和焦長對(duì)透射電子顯微鏡的成像和設(shè)計(jì)有何影響？消像散器的作用和原理是什么？何為可動(dòng)光闌？第二聚光鏡光闌、物鏡光闌和選區(qū)光闌在電鏡的什么位置？它們各具有什么功能？比較光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡成像的異同點(diǎn)。電子束的折射和光的折射有何異同點(diǎn)？比較靜電透鏡和磁透鏡的聚焦原理。球差、色差和像散是怎樣造成的？用什么方法可以減小這些像差？說明透鏡分辨率的物理意義，用什么方法提高透鏡的分辨率？電磁透鏡的景深和焦長是受哪些因素控制的？說明透射電鏡中物鏡和中間鏡在成像時(shí)的作用。物鏡光闌和選區(qū)光闌各具有怎樣的功能點(diǎn)分辨率和晶格分辨率在意義上有何不同？電子波有何特征？與可見光有何異同？分析電磁透鏡對(duì)電子波的聚焦原理，說明電磁透鏡結(jié)構(gòu)對(duì)聚焦能力的影響。說明影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么？如何提高電磁透分辨率？電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡的景深大、焦長長，是什么因素影響的結(jié)果？假設(shè)電磁透鏡沒有像差，也沒有衍射Airy時(shí)景深和焦長如何？透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成？各系統(tǒng)之間關(guān)系如何？照明系統(tǒng)的作用是什么？它應(yīng)滿足什么要求？成像系統(tǒng)的主要構(gòu)成及其特點(diǎn)是什么？分別說明成像操作與衍射操作時(shí)各級(jí)透（像平面與物平面之間的相對(duì)位置關(guān)系，并畫出光路圖。樣品臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能如何？它應(yīng)滿足哪些要求？透射電鏡中有哪些主要光闌，在什么位置？其作用如何？如何測定透射電鏡的分辨卒與放大倍數(shù)。電鏡的哪些主要參數(shù)控制著分辨率與放大倍數(shù)？第六章十七、選擇題單晶體電子衍射花樣是（ 。A.規(guī)則的平行四邊形斑點(diǎn)；B.同心圓環(huán)；C.暈環(huán)；D.不規(guī)則斑點(diǎn)。薄片狀晶體的倒易點(diǎn)形狀是（ 。尺寸很小的倒易點(diǎn)；B.C.有一定長度的倒易桿；D.倒易圓盤。當(dāng)偏離矢量S<0時(shí)倒易點(diǎn)是在厄瓦爾德球的（ 。球面外；B.球面上；C.球面內(nèi)；D.B+C。能幫助消除180o不唯一性的復(fù)雜衍射花樣是（ 。斑；D.孿晶斑點(diǎn)。菊池線可以幫助（ 。估計(jì)樣品的厚度；B.確定180o不唯一性；C.D.如果單晶體衍射花樣是正六邊形那么晶體結(jié)構(gòu)是（ 。AB。十八、判斷題多晶衍射環(huán)和粉末德拜衍射花樣一樣，隨著環(huán)直徑增大衍射晶面指數(shù)也由低到高（ 單晶衍射花樣中的所有斑點(diǎn)同屬于一個(gè)晶帶（ ）因?yàn)閷\晶是同樣的晶體沿孿晶面兩則對(duì)稱分布，所以孿晶衍射花樣也是衍射斑點(diǎn)沿兩則對(duì)（）偏離矢量S=0時(shí)，衍射斑點(diǎn)最亮。這是因?yàn)镾=0（）對(duì)于未知晶體結(jié)構(gòu)，僅憑一張衍射花樣是不能確定其晶體結(jié)構(gòu)的。還要從不同位向拍攝多幅衍射花樣，并根據(jù)材料成分、加工歷史等或（）電子衍射和X射線衍射一樣必須嚴(yán)格符合布拉格方程（ ）十九、填空題電子衍射和X射線衍射的不同之處在于不同、 不同，以及不同。電子衍射產(chǎn)生的復(fù)雜衍射花樣是 、 、 、和 。偏離矢量S的最大值對(duì)應(yīng)倒易桿的長度，它反映的是θ角 布拉格方程的程度。單晶體衍射花樣標(biāo)定中最重要的一步是 。二次衍射可以使密排六方、金剛石結(jié)構(gòu)的花樣中在 體心立方和面心立方結(jié)構(gòu)的花樣中 。二十、名詞解釋S180o不唯一性菊池線高階勞厄斑習(xí)題6-1X在材料結(jié)構(gòu)分析中的異、同點(diǎn)。6-2．用愛瓦爾德圖解法證明布拉格定律。6-3．試推導(dǎo)電子衍射的基本公式，并指出Lλ的物理意義。6-4．簡述單晶子電子衍射花樣的標(biāo)定方法。6-5及形成原理。6-618Cr2N4WA經(jīng)900℃油淬后在透射電鏡下攝得的選區(qū)電子衍射花樣示意圖，衍射花樣中有馬氏體和奧氏體兩套斑點(diǎn)，請(qǐng)對(duì)其指數(shù)斑點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。6-1．18Cr2N4WA經(jīng)900℃油淬后電子衍射花樣示意圖R=10.2mm,R=10.0mm,11R=10.2mmR=10.0mm,2,R=14.4mm2,3R=16.8mm,3RR90°，RR1 270°,

1 2Lλ=2.05mm?nm6-718Cr2N4WA經(jīng)900400℃回火后在透射電鏡下攝得的滲碳體選區(qū)電子衍射花樣示意圖，請(qǐng)對(duì)其指數(shù)斑點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。R1=9.8mm,R2=10.0mm,Ф=95°,Lλ=2.05mm?nm6-8愛瓦爾德球面上，也能得到除中心斑點(diǎn)以外的一系列衍射斑點(diǎn)？6-9相的慣習(xí)面及母相與新相的位相關(guān)系。6-10g（hkl）面指數(shù)關(guān)系為g=ha﹡+kb﹡+lc﹡。6-11．為什么說從衍射觀點(diǎn)看有些倒易點(diǎn)陣也是衍射點(diǎn)陣，其倒易點(diǎn)不是幾何點(diǎn)？其形狀和所具有的強(qiáng)度取決于哪些因素，在實(shí)際上有和重要意義？6-12．為什么說斑點(diǎn)花樣是相應(yīng)倒易面放大投fcc(111)﹡倒易面。6-13．為什么TEM既能選區(qū)成象又能選區(qū)衍射？怎樣才能做到兩者所選區(qū)域的一致性。在實(shí)際應(yīng)用方面有和重要意義？6-14fcc（111,1倒易陣點(diǎn)在基體倒易點(diǎn)陣中的位置。6-15．試說明菊池線測試樣取向關(guān)系比斑點(diǎn)花樣精確度為高的原因。第七章二十一、選擇題將某一衍射斑點(diǎn)移到熒光屏中心并用物鏡光欄套住該衍射斑點(diǎn)成像，這是（ 。A.B.C.D.弱束暗場像。當(dāng)t=5s/2時(shí)，衍射強(qiáng)度為（ 。A.Ig=0；B.Ig<0；C.Ig>0；D.Ig=Imax。已知一位錯(cuò)線在選擇操作反射g

1g=（111）時(shí)，位錯(cuò)不可見，那么它的布氏矢2量是（ 。A.b=（0-1；B.b=（1-1；C.b=（0-11；D.b=（010。成像襯度是（。A.質(zhì)厚襯度；B.衍襯襯度；C.應(yīng)變場襯度；D.相位襯度。當(dāng)?shù)诙嗔Ｗ优c基體呈共格關(guān)系時(shí)此時(shí)所看到的粒子大?。?。A.B.是應(yīng)變場大??；C.與真實(shí)粒子一樣大小；D.遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真實(shí)粒子。二十二、判斷題實(shí)際電鏡樣品的厚度很小時(shí),能近似滿足衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的條件,這時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論能很好地解釋襯度像（ ）厚樣品中存在消光距離ξ薄樣品中則不存在消光距離ξg（ ）明場像是質(zhì)厚襯度，暗場像是衍襯襯度。（）晶體中只要有缺陷，用透射電鏡就可以觀察（）等厚消光條紋和等傾消光條紋通常是形貌觀察中的干擾，應(yīng)該通過更好的制樣來避免它們（）二十三、填空題運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的兩個(gè)基本假設(shè)是和 。對(duì)于理想晶體，當(dāng) 連續(xù)改變時(shí)襯度像中會(huì)出現(xiàn)或 。對(duì)于缺陷晶體，缺陷襯度是由缺陷引起的導(dǎo)致衍射波振幅增加了一個(gè) 是若 =2π的整數(shù)倍時(shí)缺陷也不產(chǎn)生襯度。一般情況下，孿晶與層錯(cuò)的襯度像都是平行，但孿晶的平行線，而層錯(cuò)的平行線是的。實(shí)際的位錯(cuò)線在位錯(cuò)線像的，其寬度也大大小于位錯(cuò)線像的寬度，這是因?yàn)槲诲e(cuò)線像的寬度是寬度。二十四、名詞解釋中心暗場像消光距離ξg等厚消光條紋和等傾消光條紋不可見性判據(jù)應(yīng)變場襯度習(xí)題7-1藝如何？雙噴減薄與離子減薄各適用于制備什么樣品？7-2．何謂襯度？TEM能產(chǎn)生哪幾種襯度象，是怎樣產(chǎn)生的，都有何用途7-3場象，暗場象和中心暗場象。7-4樣做才能滿足或接近基本假設(shè)？7-5條紋與等傾條紋。7-6與位錯(cuò)的襯度形成原理。7-7時(shí)要分析其晶體結(jié)構(gòu)和共格界面的位向關(guān)系，如何制備樣品？以怎樣的電鏡操作方式和步驟來進(jìn)行具體分析？7-8．什么是消光距離/影響消光距離的主要物性參數(shù)和外界條件是什么？7-9襯象有時(shí)還要拍攝相應(yīng)衍射花樣？7-10．用什么辦法、根據(jù)什么特征才能判斷出fcc晶體中的層錯(cuò)是抽出型的還是插入型的？7-11．怎樣確定球型沉淀是空位型還是間隙型的？7-12．當(dāng)下述像相似時(shí)，寫出區(qū)別它們的實(shí)驗(yàn)方法及區(qū)別根據(jù)。球形共格沉淀與位錯(cuò)線垂直于試樣表面的位錯(cuò)。垂直于試樣表面的晶界和交叉位錯(cuò)像。片狀半共格沉淀和位錯(cuò)環(huán)。不全位錯(cuò)和全位錯(cuò)。7-11．層錯(cuò)和大角晶界均顯示條紋襯度，那么如何區(qū)分層錯(cuò)和晶界？第八章二十五、選擇題僅僅反映固體樣品表面形貌信息的物理信號(hào)是（ 。背散射電子；B.C.D.透射電子。最亮的區(qū)域是（。A.和電子束垂直的表面；B.和電子束成30o的表面；C.和電子束成45o的表面；D.60o的表面。可以探測表面1nm層厚的樣品成分信息的物理信號(hào)是（ 。B.C.特征X射線；D.掃描電子顯微鏡配備的成分分析附件中最常見的儀器是（ 。特征電子能量損失譜。（ 。件；D.價(jià)格便宜。二十六、判斷題掃描電子顯微鏡中的物鏡與透射電子顯微鏡的物鏡一樣（ ）掃描電子顯微鏡的分辨率主要取決于物理信號(hào)而不是衍射效應(yīng)和球差（ ）掃描電子顯微鏡的襯度和透射電鏡一樣取決于質(zhì)厚襯度和衍射襯度（ ）掃描電子顯微鏡具有大的景深所以它可以用來進(jìn)行斷口形貌的分析觀察（ ）波譜儀是逐一接收元素的特征波長進(jìn)行成分分析；能譜儀是同時(shí)接收所有元素的特征X射（）二十七、填空題電子束與固體樣品相互作用可以產(chǎn)生、 、、 、 、 物理信號(hào)。的掃描寬度與的掃描寬度的比值。在襯度像上顆粒、凸起的棱角是襯度，而裂紋、凹坑則是襯度。28.分辨率最高的物理信號(hào)是為nm，分辨率最低的物理信號(hào)是為nm29.電子探針包括 和兩種儀器。30.掃描電子顯微鏡可以替代進(jìn)行材料觀察，也可以對(duì)進(jìn)行分析觀察。二十八、名詞解釋背散射電子、吸收電子、特征X射線、俄歇電子、二次電子、透射電子。電子探針、波譜儀、能譜儀。習(xí)題掃描電子顯微鏡有哪些特點(diǎn)？電子束和固體樣品作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪些信號(hào)？它們各具有什么特點(diǎn)？掃描電子顯微鏡的分辨率和信號(hào)種類有關(guān)？試將各種信號(hào)的分辨率高低作一比較。掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)是如何調(diào)節(jié)的？試和透射電子顯微鏡作一比較。表面形貌襯度和原子序數(shù)襯度各有什么特點(diǎn)？和波譜儀相比，能譜儀在分析微區(qū)化學(xué)成分時(shí)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？部分習(xí)題解1.X是什么？答：X射線學(xué)分為三大分支：X射線透射學(xué)、X射線衍射學(xué)、XX用它的強(qiáng)透射性為人體診斷傷病、用于探測工件內(nèi)部的缺陷等。X知的情況下測定晶體結(jié)構(gòu)，研究與結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)的各種問題。X體結(jié)構(gòu)已知的情況下，測定各種物質(zhì)發(fā)出的X射線的波長和強(qiáng)度，從而研究物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)和成分。分析下列熒光輻射產(chǎn)生的可能性，為什么？CuKαCuKβCuKα

XCuKαXCuKαXCuLα

答：根據(jù)經(jīng)典原子模型，原子內(nèi)的電子分布在一系列量子化的殼層上，在穩(wěn)定狀態(tài)下，每個(gè)殼層有一定數(shù)量的電子，他們有一定的能量。最內(nèi)層能量最低，向外能量依次增加。K層之間的能量差大于L、K成之間的能量差，K、L層之間的能量差大于ML層能量差。由于釋放的特征譜線的能量等于K?Ka量，KaLa因此在不考慮能量損失的情況下：CuKa能激發(fā)CuKa熒光輻射（同）CuK?能激發(fā)CuKa熒光輻射（K?>Ka）CuKa能激發(fā)CuLa熒光輻射（Ka>la）答：χ磁場的作用下將產(chǎn)生受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)產(chǎn)生交變電磁場，其頻率與入射線的頻率相同，這種由于散射線與入射線的波長和頻率一致，位故稱為相干散射。⑵當(dāng)χ射線經(jīng)束縛力不大的電子或自由電子散射后，可以得到波長比入射χ射線長的χ射線，且波長隨散射方向不同而改變，這種散射現(xiàn)象稱為非相干散射。⑶一個(gè)具有足夠能量的χ射線光子從原子內(nèi)部打出一個(gè)K電子，當(dāng)外層電子來填充KKχ射線，這種由χ射線光子激發(fā)原子所發(fā)生的輻射過程，稱熒光輻射?；蚨螣晒狻＂戎甫稚渚€通過物質(zhì)時(shí)光子的能量大于或等于使物質(zhì)原子激發(fā)的能量，如入射光子的能量必須等于或大于將K電子從無窮遠(yuǎn)移至K層時(shí)所作的功W，稱此時(shí)的光子波長λ稱為K系的吸收限。⑸當(dāng)原子中KKELk子來填充這個(gè)空位，K電離就變成了L電離，EkElEk-El可能產(chǎn)生熒光χL層的電子，使其脫離原子產(chǎn)生二次電離。即K層的一個(gè)空位被L層的兩個(gè)空位所替代，這種現(xiàn)象稱俄歇效應(yīng)。產(chǎn)生X射線需具備什么條件？碰到任何障礙物時(shí)，均能產(chǎn)生X射線，對(duì)于其他帶電的基本粒子也有類似現(xiàn)象發(fā)生。電子式XX納為：1，以某種方式得到一定量的自由電子；障礙物以急劇改變電子的運(yùn)動(dòng)速度。Ⅹ射線具有波粒二象性，其微粒性和波動(dòng)性分別表現(xiàn)在哪些現(xiàn)象中？答：波動(dòng)性主要表現(xiàn)為以一定的頻率和波長在空間傳播，反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性；微粒性主要表現(xiàn)為以光子形式輻射和吸收時(shí)具有一定的質(zhì)量，能量和動(dòng)量，反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的分立性。50kv時(shí)的速度與動(dòng)能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大動(dòng)能。解：已知條件：U=50kv電子靜止質(zhì)量：m=9.1×10-31kg0光速：c=2.998×108m/s電子電量：e=1.602×10-19C普朗克常數(shù)：h=6.626×10-34J.s電子從陰極飛出到達(dá)靶的過程中所獲得的總動(dòng)能為E=eU=1.602×10-19C×50kv=8.01×10-18kJE=1/2mv200所以電子與靶碰撞時(shí)的速度為v=(2E/m)1/2=4.2×106m/s0 0λ于加速電壓

的大小僅取決0λ（）＝12400/v＝0.2480?輻射出來的光子的最大動(dòng)能為E＝h?0 0

＝hc/λ0

＝1.99×10-15JXX同？某物質(zhì)的K系熒光X射線波長是否等于KX答：XX的高能級(jí)電子向低能級(jí)躍遷時(shí)，多余能量以X射線的形式放出而形成的。不同的是：高能電子轟擊使原子處于激發(fā)態(tài)，高能級(jí)電子回遷釋X射線；以X于激發(fā)態(tài)，高能級(jí)電子回遷釋放的是熒光X射KXKX射線具有相同波長。 hc 1.24 10

0 eV V hc 1.24 10

有何不同（VVkvKk eV Vk k為單位）？壓電場的作用下，以極高的速度向陽極轟擊，由于陽極的阻礙作用，電子將產(chǎn)生極大的負(fù)加速度。根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)的理論，一個(gè)帶負(fù)電荷的電子作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子周圍的電磁場將發(fā)生急劇變化，此時(shí)必然要產(chǎn)生一個(gè)電磁波，或至少一個(gè)電磁脈沖。由于極大數(shù)量的電子射到陽極上的時(shí)間和條件不可能相同，因而得到的電磁波將具有連續(xù)的各種波長，形成連續(xù)ⅹ射線譜。在極限情況下，極少數(shù)的電子在一次碰撞中將全部能量一次性轉(zhuǎn)化為一個(gè)光量子，這個(gè)光量子便具有最高能量和最短的波長，即短波增加管電流或改變靶時(shí)短波限不變。原子系統(tǒng)中的電子遵從泡利不相容原理不連續(xù)地分布在K,L,M,N等不同能級(jí)的殼層上，當(dāng)外來的高速粒子（電子或光子）的動(dòng)能足夠大時(shí)，可以將殼層中某個(gè)電子擊出原子系統(tǒng)之外，從而使原子處于激發(fā)態(tài)。這時(shí)所需的能量即為吸收限，它只與殼層能量有關(guān)。即吸收限只與靶的原子序數(shù)有關(guān)，與管電壓無關(guān)。為什么會(huì)出現(xiàn)吸收限？K一個(gè)而L吸收限有三個(gè)？當(dāng)激發(fā)K系熒光Ⅹ射線時(shí)，能否伴生L系？當(dāng)L系激發(fā)時(shí)能否K答：一束X它是被散射和吸收的結(jié)果。并且吸收是造成強(qiáng)度衰減的主要原因。物質(zhì)對(duì)X射線的吸收，是指X射線通過物質(zhì)對(duì)光子的能量變成了其他形成的能量。X和俄歇效應(yīng)，使入射X射線強(qiáng)度被衰減，是物質(zhì)對(duì)X射線的真吸收過程。光電效應(yīng)是指物質(zhì)在光子的作用下發(fā)出電子的物理過程。因?yàn)長層有三個(gè)亞層，每個(gè)亞層的能量不同，所以有三個(gè)吸收限，而K只是一層，所以只有一個(gè)吸收限。激發(fā)K系光電效應(yīng)時(shí)，入射光子的能量要等于或大于將K電子從K層移到無窮遠(yuǎn)時(shí)所做WkXK吸收限。當(dāng)激發(fā)K系熒光X射線時(shí)，能伴生L系，因?yàn)長系躍遷到K系自身產(chǎn)生空位，可使外層電子遷入，而L系激發(fā)時(shí)不能伴生K已知鉬的λ

＝0.71?，鐵的λKα

＝1.93?Kα及鈷的λ

＝1.79?，試求光子的頻率和能Kα量。試計(jì)算鉬的K激發(fā)電壓，已知鉬的λ ＝K0.619?。已知鈷的K激發(fā)電壓V＝7.71kv，K試求其λ 。K解：⑴由公式ν

a=c/λK

a及E＝hν 有：K對(duì)鉬，ν＝3×108/(0.71×10-10)＝4.23×1018（Hz）E=6.63×10-342.80×10-15（J）

×4.23×1018＝ν3×108（1.93×10-10＝1.55×1018（Hz）E=6.63×10-341.03×10-15（J）

×1.55×1018＝對(duì)鈷，ν＝3×108/(1.79×10-10)＝1.68×1018（Hz）E=6.63×10-341.11×10-15（J）

×1.68×1018＝⑵由公式λ

＝1.24/V，K K對(duì) 鉬 VK1.24/0.0619=20(kv)對(duì) 鈷 λK

＝ 1.24/λ ＝K＝ 1.24/V ＝K1.24/7.71=0.161(nm)=1.61(à)。Xlmm，試計(jì)算這種鉛屏對(duì)CuKα、MoKα輻射的透射系數(shù)各為多少？I/IH

=e-μmρH，O其中μm/cm2/gcm-3

g-1，ρ：密度H：厚度/cm，本題ρ=11.34gcm-3,H=0.1cmPbCrKα

，查表得μm=585cm2g-1，其穿透系數(shù)I/IHe-289=

=e-μmρH=e-585×11.34×0.1=7.82×O1.13107MoKα

，查表得μm=141cm2g-1，其穿透系數(shù)I/IHe-70=

=e-μmρH=e-141×11.34×0.1=3.62×O1.3521012厚度為1mm的鋁片能把某單色Ⅹ射線束的強(qiáng)度降低為原來的23.9％，試求這種Ⅹ射線的波長。試計(jì)算含Wc＝0.8％，Wcr＝4％，Ww＝18％的高速鋼對(duì)MoKα輻射的質(zhì)量吸收系數(shù)。

＝Ie-(μ/ρ)ρH＝IH 0

e-μmρH0μm＝μ/ρcm2／g，ρ為密度，H今查表Al的密度為2.70g/cm-3. H=1mm,I=23.9%IH

帶入計(jì)算得μm＝5.30查表得：λ＝0.07107nm（MoKα）μm=ω1μm1+ω2μm2+…ωiμmiω1,ω2ωiμm1，μm2μmiX減系數(shù)μm=0.8％×0.70＋4％×30.4＋18％×105.4＋（1－0.8％－4％－18％）×38.3=49.7612（cm2／g）欲使鉬靶X射線管發(fā)射的X射線能激發(fā)放置在光束中的銅樣品發(fā)射K系熒光輻射，問需加的最低的管壓值是多少？所發(fā)射的熒光輻射波長是多少？

=hc/λkV=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19k×0.71×10-10)=17.46(kv)λ=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)0h6.626×10-34e為電子電荷，等于1.602×10-19c故需加的最低管電壓應(yīng)≥17.46(kv)熒光輻射波長是0.071納米。什么厚度的鎳濾波片可將CuKα

輻射的強(qiáng)度降低至入射時(shí)的70％？如果入射X射線束中KKα

強(qiáng)度之比是多少？已知μ。解：

49.03cm2／gμmα

＝290cm2mβI=I

e-umm0

=Ie-uρt0查 表 得 ： ρ=8.90g/cm3umα=49.03cm2/g因?yàn)?I=I*70%0-uρt0.7mα解得 t=0.008mm所以濾波片的厚度為0.008mm又因?yàn)椋篒=5Ια

e-μmαρt0Ι β

e-μmβρt0I/Ια

=28.8β濾波之后的強(qiáng)度之比為29：1CoK、Kα β

輻射的強(qiáng)度比為5：1，當(dāng)通過涂有15mg／cm2的FeO23

濾波片后，強(qiáng)度比是多少？已知FeO23

ρ=5.24g／cm3CoK的μβ

＝371cm2／gCoK的μ＝m β m15cm2／g。解：設(shè)濾波片的厚度為tt=15×10-3/5.24=0.00286cm由公式I=I

e-Umρt0

得：Ia=5Ioe-UmaFet ，I=Ioe-Umρotβ

CoK的μα

＝59.5,m對(duì)CoK的μα

＝20.2μ（Kα=0.7×59.5+0.3m×20.2=47.71；μm（Kβ）=0.7×371+0.3×15=264.2I/Iα

=5e-Umαρt/e-Umβρt

=5×exp(-μmFe

OKα×235.24×0.00286)/exp(-μmFe

OKβ×5.24×230.00286)=5×exp(-47.71×5.24×0.00286)/exp(-264.2×5.24×0.00286)=5×exp（3.24）=128答：濾波后的強(qiáng)度比為128：1。0.071nm（MoKα

）0.154nm（CuK）XαX射線的振動(dòng)頻率C；能量W=h2.998

C為X810m/s;8為物質(zhì)的波長；h 34 34 Mo

K C k k

=2.998108m/s0.071109m

4.2231018

s1k W=hk

=6.6251034Js4.2231018s1=

2.7971015JCu

K C k k

=2.998108m/s0.154109m

1.951018

s1W=hk k

=6.6251034Js1.951018

=1.291015JMoKα

、RhKα

、AgKXα射線畫圖，用圖解法證明式（1-16）的正確（鉛對(duì)于上述Ⅹ射線的質(zhì)量吸收系數(shù)分別為122.884.1366.14cm2／g求出鉛對(duì)應(yīng)于管電壓為30kv條件下所發(fā)出的最短波長時(shí)質(zhì)量吸收系數(shù)。解：查表得以鉛為吸收體即Z=82Kα λ 3λ3Z3

μmMo 0.714 0.364200698 122.8Rh 0.615 0.233128469 84.13Ag 0.567 0.182100349 66.14μmλ得K≈8.49×10-4，可見下圖

3Z3

為橫坐標(biāo)曲線鉛發(fā)射最短波長λ0＝1.24×103/V＝0.0413nmλ3Z3＝38.844×103μm=33cm3/g計(jì)算空氣對(duì)CrKα

的質(zhì)量吸收系數(shù)和線吸收系數(shù)（假設(shè)空氣中只有質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％的氮和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的氧，空氣的密度為1.29×10-3g／cm3。解：μm=0.8×27.7＋0.2×40.1=22.16+8.02=30.18（cm2/g）μ=μm×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2cm-1CuKα

1／2，需要多厚的Ni濾波片？（Ni的密度為8.90g／cm3。CuKα1

CuKα2

的強(qiáng)度比在入射時(shí)為2：1，利用算得的Ni化？解：設(shè)濾波片的厚度為tI/I

=e-UmρtCuK的μ0 α m＝49.3（cm2/g）,有：1/2=exp(-μmρt)t=-(ln0.5)/μmρ=0.00158cmμm=Kλ3Z3CuKα1

CuKα2

的波長分別為：0.1540510.154433nm，所以μm=Kλ3Z349.1（cm2/g49.5（cm2/g）I/Iα1

=2e-Umαρt/e-Umβρtα2

=2×exp(-49.18×8.9×0.00158)/ exp(-49.56×8.9×0.00158)=2.01答：濾波后的強(qiáng)度比約為2：1。a=0.409nmCrKa（=0.209nm）攝照周轉(zhuǎn)晶體相，X于[001晶面有無可能參與衍射：（111（200（220（311（331（420。答：有題可知以上六個(gè)晶面都滿足了hkl全齊全偶的條件。根據(jù)艾瓦爾德圖解法在周轉(zhuǎn)晶體法中只要滿足sin?<1由：Sin2?=λ2(h2+k2+l2)/4a2把（hkl）為以上六點(diǎn)的數(shù)代入可的：sin2?=0.195842624(111);sin2?=0.261121498 (200);sin2?=0.522246997 (220);sin2?=0.718089621 (311);sin2?=1.240376619 (331);sin2?=1.305617494 (420).有以上可知晶面（331），（420）的sin?>1都有可能。試簡要總結(jié)由分析簡單點(diǎn)陣到復(fù)雜點(diǎn)陣衍射強(qiáng)度的整個(gè)思路和要點(diǎn)。答:在進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析時(shí),重要的是把握兩類信息,第一類是衍射方向,即θ角,它在λ一定的情況下取決于晶面間距d。衍射方向反映了晶胞的大小和形狀因素,可以利用布拉格子種類及其在晶胞中的位置。簡單點(diǎn)陣只由一種原子組成，每個(gè)晶胞只有一個(gè)原子，它分布在晶胞的頂角上，單位晶胞的散射強(qiáng)度相當(dāng)于一個(gè)原子的散射強(qiáng)度。復(fù)雜點(diǎn)陣晶胞中含有n個(gè)相同或不同種類的原子，它們除占據(jù)單胞的頂角外，還可能出現(xiàn)在體心、面心或其他位置。復(fù)雜點(diǎn)陣的衍射波振幅應(yīng)為單胞中各原子的散射振幅的合成。由于衍射線的相互干涉，某些方向的強(qiáng)度將會(huì)加強(qiáng)，而某些方向的強(qiáng)度將會(huì)減弱甚至消失。這樣就推導(dǎo)出復(fù)雜點(diǎn)陣的衍射規(guī)律——稱為系統(tǒng)消光（或結(jié)構(gòu)消光。試述原子散射因數(shù)f和結(jié)構(gòu)因數(shù)

的物2F2HKL理意義。結(jié)構(gòu)因數(shù)與哪些因素有關(guān)系?答：原子散射因數(shù):f=A/A=一個(gè)原子所有電子a e相干散射波的合成振幅/一個(gè)電子相干散射波的振幅，它反映的是一個(gè)原子中所有電子散射波的合成振幅。結(jié)構(gòu)因數(shù)：F HKL

FHKL

FHKL

[Nj1

fcos2(Hxj

Kyj

)]2j[nj1

fsin2(Hxj

Kyj

)]2j式中結(jié)構(gòu)振幅F=A/AHKL b e振幅/一個(gè)電子的相干散射振幅結(jié)構(gòu)因數(shù)表征了單胞的衍射強(qiáng)度，反映了單胞中原子種類，原子數(shù)目，位置對(duì)（HKL）晶面方向上衍射強(qiáng)度的影響。結(jié)構(gòu)因數(shù)只與原子的種類以及在單胞中的位置有關(guān)，而不受單胞的形狀和大小的影響。計(jì)算結(jié)構(gòu)因數(shù)時(shí)，基點(diǎn)的選擇原則是什么?如計(jì)算面心立方點(diǎn)陣，選擇(0，0，0（1，10(010)(100)四個(gè)原子是否可以，為什么?答:基點(diǎn)的選擇原則是每個(gè)基點(diǎn)能代表一個(gè)獨(dú)立的簡單點(diǎn)陣，所以在面心立方點(diǎn)陣中選擇(0，0，0)110(010)與(100)四個(gè)原子作基點(diǎn)是不可以的。因?yàn)檫@4點(diǎn)是一個(gè)獨(dú)立的簡單立方點(diǎn)陣。當(dāng)體心立方點(diǎn)陣的體心原子和頂點(diǎn)原子種類不相同時(shí)，關(guān)于H+K+L=偶數(shù)時(shí)，衍射存在，H+K+L=奇數(shù)時(shí)，衍射相消的結(jié)論是否仍成立?答：假設(shè)A原子為頂點(diǎn)原子，B原子占據(jù)體心，其坐標(biāo)為：A：0 0 0 （晶胞角頂）B1/2 1/2 1/2 （晶胞體心）

HKL

=fe2LA

ei2π(H/2+K/2+L/2)B=f+feA B

iπ(H+K+L)因?yàn)椋?enπi=e－nπi=(－1)nH+K+L=偶數(shù)時(shí):F=f+fHKL A BF2=(f+f)2HKL A BH+K+L=奇數(shù)時(shí):F=ffHKL A BF2=(f－f)2HKL A B原主種類不同時(shí)，關(guān)于H+K+L=偶數(shù)時(shí)，衍射存在的結(jié)論仍成立，且強(qiáng)度變強(qiáng)。而當(dāng)H+K+L=奇數(shù)時(shí)，衍射相消的結(jié)論不一定成立，只有當(dāng)f=f,F=0ffA B HKL A B射存在，只是強(qiáng)度變?nèi)趿?。線條/(*)HKLPsinfF2Φ（θ）線條/(*)HKLPsinfF2Φ（θ）PF2Φ強(qiáng)度化12320.329.6.139354169774236.443.6θ線θ線/（*）SinHKLPθ/λfF2ФPF2Фnm-1113689.013.96622294199.74強(qiáng)度歸一化100229.200）6（23.164151.710691.3420（112.2558.310）201.5636（223.84478873.8817063.411）488.13.63666.89643（214.47437562.9264351.620）227.59.01054.892CuKα（λ=0.154Ag（f.c.c）2θ=38°，試求Agsin2

=λ（h2+k2+l2）/4a2查表由Ag面心立方得第一衍射峰（h2+k2+l2）=3，所以代入數(shù)據(jù)2θ=38°，解得點(diǎn)陣常數(shù)a=0.671nm試總結(jié)德拜法衍射花樣的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。答：德拜法衍射花樣的背底來源是入射波的非單色光、進(jìn)入試樣后出生的非相干散射、空氣對(duì)X射線的散射、溫度波動(dòng)引起的熱散射等。采取的措施有盡量使用單色光、縮短曝光時(shí)間、恒溫試驗(yàn)等。粉末樣品顆粒過大或過小對(duì)德拜花樣影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對(duì)衍射峰形影響又如何？或過小，德拜寬度增大，不利于分析工作的進(jìn)行。因?yàn)楫?dāng)粉末顆粒過大（大于10-3cm）時(shí)，不過粉末顆粒過細(xì)（小于10-5cm）時(shí)，會(huì)使衍射線條變寬，這些都不利于分析工作。多晶體的塊狀試樣，如果晶粒足夠細(xì)將得到與粉末試樣相似的結(jié)果，即衍射峰寬化。但晶粒粗大時(shí)參與反射的晶面數(shù)量有限，所以發(fā)生反射的概率變小，這樣會(huì)使得某些衍射峰強(qiáng)度變小或不出現(xiàn)。試從入射光束、樣品形狀、成相原理（厄瓦爾德圖解、衍射線記錄、衍射花樣、樣品（公式方面比較衍射儀法與德拜法的異同點(diǎn)。試用厄瓦爾德圖解來說明德拜衍射花樣的形成。錄裝備

21cos2

法收所有衍射

I 相

sin2cos

e2M進(jìn)行分析.過重時(shí)也可用

1cos21 I PF2

e2M相相

sin2cos2 儀接法收量程衍.射花樣標(biāo)定標(biāo)定.物相分析如圖所示，衍射晶面滿足布拉格方程就會(huì)形成一個(gè)反射圓錐體。環(huán)形底片與反射圓錐相交就在底片上留下衍射線的弧對(duì)。同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較起來其θ較高還是較低？相應(yīng)的d較大還是較??？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規(guī)律答:其θd末取向是混亂的,但是衍射倒易球與反射球的θ是倒易球半徑的倒數(shù)，所以θ較高,相應(yīng)的d較小。測角儀在采集衍射圖時(shí)，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30°角，則計(jì)數(shù)管與人射線所成角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面呈何種幾何關(guān)系？答：60度。因?yàn)橛?jì)數(shù)管的轉(zhuǎn)速是試樣的2輻射探測器接收的衍射是那些與試樣表面平行盡管也產(chǎn)生衍射，但衍射線進(jìn)不了探測器，不能被接收。下圖為某樣品穩(wěn)拜相（示意圖），攝照時(shí)未經(jīng)濾波。巳知12為同一晶面衍射線，3、4為另一晶面衍射線．試對(duì)此現(xiàn)象作出解釋．Kkkα β

兩條譜線會(huì)在晶體中同時(shí)發(fā)生衍射產(chǎn)生兩套衍射花樣，所以會(huì)在透射區(qū)和背射區(qū)各產(chǎn)生兩條衍射花樣。A－TiO（銳鐵礦）與R—TiO（）2 2IA－TiO2／I ＝1.5。試用參比強(qiáng)度法計(jì)算兩相各自R-TO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：KR=3.4 KA=4.3那么K=KR/KA=0.8ω=1/ （ 1 ＋ KI/I ）R A R=1/(1+0.8×1.5)=45%ω=55%A求淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗(yàn)（奧氏體）中含碳M（馬氏體）中含碳量極低。經(jīng)過衍射測得A220峰積分強(qiáng)度為2.33（任意單位，M200峰積分強(qiáng)度為16.32，試計(jì)算該鋼中殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)條件：FeKα輻射，20℃，α-Fea=0.2866nm，奧氏體點(diǎn)陣參數(shù)a=0.3571＋0.0044wc，wc解：3 e2 2V

1II

PF2 e2M根據(jù)衍射儀法的0

3rmc

2 2c?I e4

1 1cos22R 0

3

K F

2P e2M令32R m2c4

V2 sin2cos0則衍射強(qiáng)度公式為 ： I = (RK/2 μ )VI KV Kf由此得馬氏體的某對(duì)衍射線條

IαI KV K fα =(RKα

/2μ)Vα

，殘余奧氏體的某對(duì)衍射線條的強(qiáng)度為I為：

=(RKy

/2μ)Vy

y fγ+fα=1。則可以求得殘余奧氏體的百分含量：1f KI 1 KI 對(duì)于馬氏體，體心立方，又 －Fe點(diǎn)陣參數(shù)a=0.2866nm,FeK＝453K,T=293K

波長＝1.973。，A1sin = 12d

0.1937

=0.6759

=42.52，1P200

2=6,F=2f,M＝6h2 (x)1sin2

＝1.696

1 10－19＝1 m Ka

x 4

4d212.65

10－18a=0.35710.00441%=0.3575nmsin = 22d

= 0.193720.3575=0.7661

=50.007。,P2

220

=12,F=4f

2222M＝6h2 (x)1sin2

＝1.696

1 10－19＝2 m Ka

x 4

4d222.65410－1864f

1cos222

e2M11，Ka/Kr=

sin2 cos1 1

=12.99e2.61018 ＝1216f2

1cos222

M

82.731e2.65410182 sin2 cos 22 0.137所以殘留奧氏體體積含量1116.32 1

=1.92%在α-FeO23

及FeO34

2.33 0.137兩根最強(qiáng)線的強(qiáng)度比I

/IαFe2O3

Fe3O4

=1.3，試借助于索引上的參比強(qiáng)度值計(jì)算α-FeO的相23對(duì)含量。最強(qiáng)線的強(qiáng)度比IFe2O3I

1.3這里設(shè)所求

FeO

Fe3

含量為W

， 的含F(xiàn)eO量為已知為W

2 3 Fe2O3 3 4

FeO

及2 3 3 Fe2 3 3

的參比強(qiáng)度為和K1 K

，由 K2 K1 s

可得的值再由K1

ww(1w)s s以及 Ia

2IKawI

K2 2 a a ss 以求出所求。asws s一塊淬火+低溫回火的碳鋼，經(jīng)金相檢驗(yàn)FeKα照射分析出γ 相含1%碳相含碳極低，又測得γ220線條的累積強(qiáng)度為5.40α211線條的累積強(qiáng)度為51.2，如果測試時(shí)室溫為31℃，問鋼中所含奧氏體的體積百分?jǐn)?shù)為多少？解:設(shè)鋼中所含奧氏體的體積百分?jǐn)?shù)為f,αγ相的體積百分?jǐn)?shù)為fα

,又已知碳的百分含量fc=1fγ

+f+fc=1αf+fγ α

=99％(Ⅰ)Iγ

/I=Cα

/C·f/fα γ

（Ⅱ）Iγ

=5.40，Iα

=51.2，C=1/Vγ

2|F0

220

220

·∮(θ)e-2M,奧氏體為面心立方結(jié)構(gòu)，H+K+L=4為偶數(shù)，故|F|2=16f2,f220P220

=12,C=1/Vα

2|F0 211

211

α相為體心，立方結(jié)構(gòu)，H+K+L=4為偶數(shù)，故|F|2=4f2P211

=48.211∴C/Cγ α

=|F

220

|2·P

220

/|F

211

|2·P

211

=1.（Ⅱ）得fγ=9.4％9.4％.今要測定軋制7-3黃銅試樣的應(yīng)力，用CoKα照射（400Ψ＝0o時(shí)測得2θ＝150.1°，當(dāng)Ψ＝45o時(shí)2θ＝150.99°，問試樣表面的宏觀應(yīng)力為若干？（已知a＝3.695埃，E＝8.83×10×1010牛／米2，ν=0.35）答：由于所測樣品的晶粒較細(xì)小，織構(gòu)少，因0o-45o由 公式:

ctg

2 245 0E

210 sin0 sin2

0180

sin245sin20

ctg

180 45 45

2 22 0 把已知數(shù)據(jù)代入可得:所要求的式樣表面的宏觀應(yīng)力為3.047×107牛/2.物相定性分析的原理是什么？對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析與物相定性分析，所得信息有何不同？答：物相定性分析的原理：X射線在某種晶體上的衍射必然反映出帶有晶體特征的特定的衍（衍射位置θI種結(jié)晶物質(zhì)會(huì)給出完全相同的衍射花樣，所以我們才能根據(jù)衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，來確定某一物相。對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析，只可得出組成物質(zhì)的元素種類（Na,Cl）及其含量，卻不能說明其存在狀態(tài)，亦即不能說明其是何種晶體結(jié)構(gòu)，同種元素雖然成分不發(fā)生變化，但可以不同晶體狀態(tài)存在，對(duì)化合物更是如此。定性分析的任務(wù)就是鑒別待測樣由哪些物相所組成。物相定量分析的原理是什么？試述用K值法進(jìn)行物相定量分析的過程。答：根據(jù)X射線衍射強(qiáng)度公式，某一物相的相對(duì)含量的增加，其衍射線的強(qiáng)度亦隨之增加，所以通過衍射線強(qiáng)度的數(shù)值可以確定對(duì)應(yīng)物相的相對(duì)含量。由于各個(gè)物相對(duì)X射線的吸收影響不同，X之間不成線性比例關(guān)系，必須加以修正。這是內(nèi)標(biāo)法的一種，是事先在待測樣品中K值。當(dāng)要進(jìn)行這類待測材料衍射分析時(shí)，已知K值和標(biāo)準(zhǔn)物相質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωs，只要測出a相強(qiáng)度IaIsIa/Isaωa。試借助PDF（ICDD）卡片及索引，對(duì)表1、2d/? I/I（0.1nm）d/?d/? I/I（0.1nm）d/?（0.1nm）I/Id/?（0.1nm）I/I1113.66501.46101.06103.171001.42501.01102.24801.31300.96101.91401.23100.85101.83301.12101.60201.08102。d/?I/Id/?I/Id/?I/I（0.1nm）1（0.1nm）1（0.1nm）12.40501.26100.93102.09501.25200.85102.031001.20100.81201.75401.06200.80201.47301.02101先假設(shè)表中三條最強(qiáng)線是同一物質(zhì)的，d=3.17，d=2.24，d1 2

=3.66，估計(jì)晶面間距3d3.19—3.15，d2.26—1 22.22，d3.68—3.64。3根據(jù)d值（或dd，在數(shù)值索引中檢索1 2 3適當(dāng)?shù)膁組，找出與ddd1 2 3一些卡片。

值復(fù)合較好的把待測相的三強(qiáng)線的dI/I1較，淘汰一些不相符的卡片，得到：

值相比物質(zhì)卡片順序d/AI/I號(hào)1待測物質(zhì)—3.17100802.24503.66BaS8—4543.19100802.26723.69因此鑒定出待測試樣為BaS（2（1d與d兩晶面檢舉是屬于同一種物質(zhì)，1 3而d是屬于另一種物質(zhì)的。于是把d2

=1.75當(dāng)d2物質(zhì) 卡片順序d/A號(hào)

I/I1待測物質(zhì)—2.03100401.75201.25Ni4—8502.03100421.75211.25現(xiàn)在需要進(jìn)一步鑒定待測試樣衍射花樣中其余線條屬于哪一相。首先，從表2中剔除Ni（這里假設(shè)Ni的線條中另外一些相的線條不相重疊各衍射線的相對(duì)強(qiáng)度歸一化處理，乘以因子2使最強(qiáng)線的相對(duì)強(qiáng)度為100d=2.09，d=2.40，1 2d=1.47。按上述程序，檢索哈氏數(shù)值索引中，3發(fā)現(xiàn)剩余衍射線條與卡片順序號(hào)為44—1159NiO物質(zhì) 卡片順序d/A

I/I1待測物質(zhì)號(hào)—NiO44—1159待測物質(zhì)號(hào)—NiO44—11592.092.401.472.092.401.481006040（歸一值）1006030在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種內(nèi)應(yīng)力？它的衍射譜有什么特點(diǎn)？按本章介紹的方法可測出哪一類應(yīng)力？答：鋼板在冷軋過程中，常常產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是材料及其制品內(nèi)部存在的一種內(nèi)應(yīng)力，是指產(chǎn)生應(yīng)力的各種因素不存在時(shí)，由于不均勻的塑性變形和不均勻的相變的影響，在物體內(nèi)部依然存在并自身保持平衡的應(yīng)力。通常殘余應(yīng)力可分為宏觀應(yīng)力、微觀應(yīng)力和點(diǎn)陣畸變應(yīng)力三種，分別稱為第一類應(yīng)力、第二類應(yīng)力和第三類應(yīng)力。其衍射譜的特點(diǎn)：①X射線法測第一類應(yīng)力，θ角發(fā)生變化，從而使衍射線位移。測定X射線法測第二類應(yīng)力，衍射譜線變寬，根據(jù)衍射線形X射線法測第三類應(yīng)力，這導(dǎo)致衍射線強(qiáng)度降低，根據(jù)衍射線的強(qiáng)度下降，可以測定第三類應(yīng)力。X線照射的面積可以小到1--2mm的直徑，因此，它可以測定小區(qū)域的局部應(yīng)力，由于X射線穿10—30um深度的信息，此時(shí)垂直于表面的應(yīng)力分量近似0，所以它所能處理的是近似的二維應(yīng)力；另外，對(duì)復(fù)相合金可以分別測定各相中的應(yīng)力狀態(tài)。不過X射線法的測量精度受組織因素影響較大，如晶粒粗大、織構(gòu)等因素等能使測量誤差增大幾倍。按本章介紹的方法可測出第一類應(yīng)力——宏觀應(yīng)力。Ⅹ射線應(yīng)力儀的測角器2θ掃描范圍143°～163°，在沒有“應(yīng)力測定數(shù)據(jù)表”的情況下，應(yīng)如何為待測應(yīng)力的試件選擇合（以Cu材試件為例說明之。答：宏觀應(yīng)力在物體中較大范圍內(nèi)均勻分布產(chǎn)生的均勻應(yīng)變表現(xiàn)為該范圍內(nèi)方位相同的各晶（HKL）（2θ角的變化這X應(yīng)力表達(dá)式為：

E

ctg

0180

sin K1

E

ctg

0180則：σФ=KM1式中K1M為θ對(duì)sin2ψ的斜率，是計(jì)算應(yīng)力的核心因子，是表達(dá)彈性應(yīng)變的參量。應(yīng)力常數(shù)K1，隨被測材料、選用晶面和所用輻射而變化根據(jù)上述原理，用波長為λ的X射線，先后數(shù)次以不同的λ射角ψ0照射試樣上，測出相應(yīng)2θsin2ψ的斜率，便可算出應(yīng)力首先測定Ψ0=0o的應(yīng)變，也就是和試樣表面垂直的晶面的2θ角。一般地由布拉格方程先算出待測試樣某條衍射線的2θ，然后令入射線與試樣表面呈θ角即可，這正符合衍射儀所具備的衍射幾何。如圖4-7（a，這時(shí)計(jì)數(shù)管在θ角的附近（如±5o）2θ。再測定ψ2θψ230，45o四點(diǎn)測量。如測45o時(shí)，讓試樣順時(shí)針轉(zhuǎn)45o2θ得到ψ=45o2θsin245o測ψ=15o，ψ=30o將以上獲得的ψ為０o，15o，30，45o2θsin2ψ2θψ～Sin2ψ直線，用M，KEV值求得，這樣就可求得試樣表面的應(yīng)力。在水平測角器的衍射儀上安裝一側(cè)傾附件，用側(cè)傾法測定軋制板材的殘余應(yīng)力，當(dāng)測量軋向和橫向應(yīng)力時(shí)，試樣應(yīng)如何放置？答：測傾法的特點(diǎn)是測量方向平面與掃描平面垂直，也就是說測量扎制板材的殘余應(yīng)力時(shí)，其扎向和橫向要分別與掃描平面垂直。字。λ=0.154nm。H2+K2+L2Sin字。λ=0.154nm。H2+K2+L2Sin2θ380.9114400.9563410.9761420.9980解a22(h2k2l2)4組數(shù)據(jù)分別有a0.4972；0.4980；0.4990；0.4995Sin2θ:0.91140.95630.97610.9980Cos2θ:0.08860.04370.02390.002a–Cosθ作圖4sin2由圖解外推法得:a=0.49955欲在應(yīng)力儀（測角儀為立式）上分別測量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應(yīng)力工件各應(yīng)如何放置？假定測角儀為臥式，今要測定一個(gè)圓柱形零件的軸向及切向應(yīng)力，問試樣應(yīng)該如何放置？答：當(dāng)測角儀為立式式，可以使用同傾法中的固定Ψ法中的法0o-45o來測應(yīng)力，此時(shí)測量方向平面與掃描平面重合。測工件軸向應(yīng)力時(shí)使圓柱側(cè)面垂直于入射線（此時(shí)Ψ＝0o),然后再使樣品在測量方向平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)45o（此時(shí)Ψ＝45o；測徑向應(yīng)力時(shí)，應(yīng)使樣品底面垂直于入射線（Ψ＝0o)，再使樣品在測量方向平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)45o（此時(shí)Ψ＝45o應(yīng)使工件切應(yīng)力方向垂直于入射線，即使入射線垂直于切向于軸向所形成的平面（此時(shí)Ψ＝0o)，再使樣品在測量方向平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)45o（此時(shí)Ψ45o。當(dāng)測角儀為臥式時(shí)，可用側(cè)傾法來測應(yīng)力，此時(shí)即掃描平面（衍射平面）垂直于測量方向平面，當(dāng)測工件軸向應(yīng)力時(shí)，使工件位于軸向與徑向所構(gòu)成的平面內(nèi)，側(cè)面垂直于徑向，掃描平面位于徑向與切向所構(gòu)成的平面內(nèi)。測工件切向應(yīng)力時(shí)，使工件軸向垂直于測角儀，測量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度即可。什么是分辨率，影響透射電子顯微鏡分辨率的因素是哪些？答：分辨率：兩個(gè)物點(diǎn)通過透鏡成像，在像平面上形成兩個(gè)愛里斑，如果兩個(gè)物點(diǎn)相距較遠(yuǎn)Airy斑也各自分開，當(dāng)兩物點(diǎn)逐漸AiryLoadReyleighAiry斑的判據(jù)：當(dāng)兩個(gè)Airy斑的中心間距等Airy斑半徑時(shí)，此時(shí)兩個(gè)Airy斑疊加，在強(qiáng)度曲線上，兩個(gè)最強(qiáng)峰之間的峰谷強(qiáng)度差為19AiryAiry斑中心間距等于Airy斑半徑時(shí)，物平面相應(yīng)的兩物點(diǎn)間距成凸鏡能分辨的最小間距即分辨率。影響透射電鏡分辨率的因素主要有：衍射效應(yīng)和電鏡的像差（球差、像散、色差）等。有效放大倍數(shù)和放大倍數(shù)在意義上有何區(qū)別？答：有效放大倍數(shù)是把顯微鏡最大分辨率放大到人眼的分辨本領(lǐng)（0.2mm放大倍數(shù)。放大倍數(shù)是指顯微鏡本身具有的放大功能，與其具體結(jié)構(gòu)有關(guān)。放大倍數(shù)超出有效放大倍數(shù)的部分對(duì)提高分辨率沒有貢獻(xiàn)，僅僅是讓人觀察得更舒服而已，所以放大倍數(shù)意義不大。顯微鏡的有效放大倍數(shù)、分辨率才是判斷顯微鏡性能的主要參數(shù)。球差、像散和色差是怎樣造成的？如何減小這些像差？哪些是可消除的像差？軸區(qū)對(duì)電子束的會(huì)聚能力的不同而造成的。一個(gè)物點(diǎn)散射的電子束經(jīng)過具有球差的電磁透鏡后并不聚在一點(diǎn)，所以像平面上得到一個(gè)彌散圓斑，在某一位置可獲得最小的彌散圓斑，成為彌散圓。還原到物平面上，則半徑為r=1/4Cs sα3r為半徑，Csα為透鏡s球差。2，色差是由于成像電子的波長（能量）不同而引起的。一個(gè)物點(diǎn)散射的具有不同波長的電子，進(jìn)入透鏡磁場后將沿各自的軌道運(yùn)動(dòng)，結(jié)果不能聚焦在一個(gè)像點(diǎn)上，而分別交在一定的軸向范圍內(nèi)，形成最小色差彌散圓斑，半徑為r=Cc c

α|△E/E|C為透鏡孔徑半角，△E/EcE/Eα可減小色差。3，像散是由于透鏡磁場不是理想的旋對(duì)稱磁場而引起的?？蓽p小孔徑半角來減少像散。聚光鏡、物鏡、中間鏡和投影鏡各自具有什么功能和特點(diǎn)？答：聚光鏡：聚光鏡用來會(huì)聚電子搶射出的電孔徑角和束斑大小。一般都采用雙聚光系統(tǒng)，第一聚光系統(tǒng)是強(qiáng)勵(lì)磁透鏡，束斑縮小率為10-15為φ1--5μ焦時(shí)放大倍數(shù)為２倍左右。結(jié)果在樣品平面上可獲得φ２—１０μm物鏡：物鏡是用來形成第一幅高分辨率電子顯微圖象或電子衍射花樣的透鏡。投射電子顯微鏡分辨率的高低主要取決于物鏡。因?yàn)槲镧R的任何缺陷都將被成相系統(tǒng)中的其他透鏡進(jìn)一步放大。物鏡是一個(gè)強(qiáng)勵(lì)磁短焦距的透鏡（f=1--3mm，它的放大倍數(shù)高，一般為100-3000.1mm倍率透鏡，可在0-20倍范圍調(diào)節(jié)。當(dāng)放大倍數(shù)大于1時(shí)，用來進(jìn)一步放大物鏡像；當(dāng)放大倍數(shù)小于1時(shí)，用來縮小物鏡像。在電鏡操作過程中，主要利用中間鏡的可變倍率來控制電鏡的總放大倍數(shù)。如果把中間鏡的物平面和物鏡這就是電子顯微鏡中的成像操作；如果把中間鏡的物平面和物鏡的背焦面重合，在在熒光屏上得到一幅電子衍射花樣，這就是電子顯微鏡中的電子衍射操作。投影鏡：投影鏡的作用是把中間鏡放大（或縮?。┑南瘢ɑ螂娮友苌浠樱┻M(jìn)一步放大，并投影到熒光屏上，它和物鏡一樣，是一個(gè)短聚焦的強(qiáng)磁透鏡。投影的勵(lì)磁電流是固定因此它的景深和焦長都非常大。即使改變中間竟的放大倍數(shù)，是顯微鏡的總放大倍數(shù)有很大的變化，也不會(huì)影響圖象的清晰度。影響電磁透鏡景深和焦長的主要因素是什么？景深和焦長對(duì)透射電子顯微鏡的成像和設(shè)計(jì)有何影響？（1）把透鏡物平面允許的軸向偏差定義為（取決于樣品透鏡的景深就更大了；把透鏡像平面允許的軸向偏差定義為透鏡的焦長，影響它的因素有分辨率、像