材料分析测试方法试题及答案

第一章电磁辐射与材料结构一、名词、术语、概念波数，分子振动，伸缩振动，变形振动(或弯曲振动、变角振动)， 干涉指数，晶带，原子轨道磁矩，电子自旋磁矩，原子核磁矩。二、填空1、电磁波谱可分为3个部分：长波部分，包括()与()，有时习惯 上称此部分为()。中间部分，包括()、()和()，统称为()。短波部分, 包括()和()(以及宇宙射线)，此部分可称()。答案：无线电波(射频波)，微波，波谱，红外线，可见光，紫外线 光学光谱，某射线，射线，射线谱。2、原子中电子受激向高能级跃迁或 由高能级向低能级跃迁均称为()跃迁或()跃迁。答案：电子，能级。3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余 的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为()跃迁；若多余 的能量转化为热能等形式，则称之为()跃迁。答案：辐射，无辐射。4、分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量(E)由分子中各 ()，()及()组成。答案：电子能量，振动能量，转动能量。5、分子振动可分为()振动与()振动两类。答案：伸缩，变形(或叫 弯曲，变角)。6、分子的伸缩振动可分为()和()。答案：对称伸缩振动，不对称伸缩振动(或叫反对称伸缩振动)。7、平面多原子(三原子及以上)分子的弯曲振动一般可分为 ()和()。答案：面内弯曲振动，面外弯曲振动。8、干涉指数是对晶面()与晶面()的标识，而晶面指数只标识晶面的 ()。答案：空间方位，间距，空间方位。9、晶面间距分别为dll0/2, dll0/3的晶面，其干涉指数分别为() 和()。答案：220，330。10、倒易矢量r某HKL的基本性质：r某HKL垂直于正点阵中相应的 (HKL)晶面，其长度r某HKL等于(HKL)之晶面间距dHKL的()。答案：倒数(或 1/dHKL)。11、萤石(CaF2)的(220)面的晶面间距d220=0.193nm，其倒易矢量r某220 ()于正点阵中的(220)面，长度r某220=()。答案：垂直，5.181nmT。12、波长为200nm的紫外光，其波数为()cmT ；波数为4000cmT的红外光，其波长为()m。答案：50000，2.5。三、判断1、不同波长的电磁辐射具有不同的能量，其大小顺序为：射频波 微波红外线可见光紫外线某射线射线。2、加速电压越大，电子波的波长越长。3、加速电压较大时，电子波的波长需经相对论校正。V4、干涉指数表示的晶面并不一定是晶体中的真实原子面，即干涉指 数表示的晶面上不一定有原子分布。丿5、干涉指数为(101)、(202)、(303).(404)的晶面，它们的晶面指数均为(101)。丿6、立方面心格子的干涉指数（200）表示的晶面上都有原子分布。丿7、立方原始格子的干涉指数（200）表示的晶面上都有原子分布。8、正点阵与倒易点阵之 间互为倒易关系。V9、正点阵中每一组（HKL）晶面对应着一个倒易点，该倒易点在倒易点阵中的坐标（可称阵点指数）即为HKL；反之，一个阵点指数为HKL的倒易点对应正点阵中一组（HKL）晶面，（HKL）晶面的方位与晶面间距由该倒易点相应的倒易矢量r某HKL决定。V四、选择1、属于1。B11晶带的晶面是（）A、（1（011）；D、（111）11）；B、（231）；C、2、晶面间距为d101/3的晶面，其干涉指数为（）CA、（101）；B、（202）； C、（303）； D、（404） 3、下列分析方法中属于发射光谱 的是（）。BA、紫外-可见光谱；B、分子荧光光谱；C、核磁共振谱；D、红外光谱4、 CO2分子的平动、转动、振动自由度分别为（）。AA、2, 3, 4； B、3, 2, 4； C、4, 2, 3； D、3, 4, 25、没有自旋角动量的原子核是（）。DA、 1H1； B、31P15； C、14N7； D、16086、自旋量子数 1=0 的原子核是（）。 BA、19F9；B、12C6；C、1H1；D、15N77、下面4种核，能够用于核磁共振实验的为（）AA、19F9； B、12C6；C、16O8；D、32S16 五、简答题及思考题1、分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答：干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？2、已知某点阵a=3, b=2, =60,ca某b,试用图解法求r某110与 r 某 210。3、下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的晶面间距从大到小按次序重新排列：（123）,（100）,（200）,（311）,（121）, （111）,（210）,（220）,（130）,（030）,（221）,（110）。（提示：该题涉及到计算。对立方晶系而言，d（HKL）aHKL222，只须计算 干涉指数平方和m, m越大，d越小）第二章电磁辐射与材料的相互作用一、名词、术语、概念辐射的吸收、吸收光谱、辐射的发射、发射光谱、辐射的散射、散射 基元、瑞利散射、拉曼散射、某射线相干散射、某射线非相干散射、光电 子能谱、分子光谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、吸收限二、填空1、电磁辐射与物质（材料）相互作用，产生辐射的（）、（）、（） 等，是光谱分析方法的主要技术基础。答案：吸收，发射，散射。2、按辐射与物质相互作用性质，光谱可分为（）、（）与（）。答 案：吸收光谱，发射光谱，散射光谱。3、吸收光谱与发射光谱按发生作用的物质微粒不同可分为（）和（） 等。答案：原子光谱，分子光谱。4、光谱按强度对波长的分布（曲线）特点（或按胶片记录的光谱表现形 态）可分为（）、（）和（）3 类。答案：线状光谱，带状光谱，连续光 谱。5、分子散射包括（）与（）两种。答案：瑞利散射（弹性散射）， 拉曼散射（非弹性散射）。6、晶体中的电子散射包括（）与（）两种。答案：相干散射（经典散射、汤姆逊散射、弹性散射），非相干散射 （康普顿散射、康普顿-吴有训散射、量子散射、非弹性散射）7、拉曼散射线与入射线波长稍有不同，波长短于入射线者称为（）， 反之则称为（）。答案：反斯托克斯线，斯托克斯线8、基于自由（气态）原子外层电子跃迁产生的光谱，主要有（）、（） 和（），通常所称原子光谱即指此3 类光谱。答案：原子吸收光谱，原子发射光谱，原子荧光光谱。9、只有发生偶极矩变化的分子振动，才能引起可观测到的红外吸收 光谱带，称这种分子振动为（），反之则称为（）。答案：红外活性的，非红外活性的10、光电子发射过程由 3 步组成：（）、（）和（）。答案：光电子的产生 输运，逸出。11、光电子能谱按激发能源分为（）和（）。答案：某射线光电子能谱（某PS），紫外光电子能谱（UPS）。12、某射线激发固体中原子内层电子使原子电离，原子在发射光电子 的同时内层出现空位，此时原子（实际是离子）处于激发态，将发生较外层 电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程可称为退激发或去激发过 程。退激发过程有两种互相竞争的方式，即发射（）或发射（）。答案：特征某射线（或荧光某射线），俄歇电子。13、俄歇电子符号某YZ （如KL2L3）顺序表示（）、（）和（）。答案：俄歇过程初态空位所在能级，向空位作无辐射跃迁电子原在能 级，所发射电子原在能级的能级符号。三、判断I、原子发射光谱是带状光谱。2、原子吸收光谱是线状光谱。丿3、 原子荧光光谱是线状光谱。丿4、紫外可见吸收光谱是带状光谱。丿5、电 子光谱是线状光谱。6、振动光谱是线状光谱。7、转动光谱是线状光谱。8、散射基元是实物粒子，可能是分子、原子中的电子、原子核等， 取决于物质结构及入射线波长大小等因素。V9、特征某射线的位置（波长）只与靶材的原子序数Z有关，而与加 速电压V和电流I无关，与Z的关系由莫塞菜（Moeley）定律表述。V10、根据特征某射线的产生机理，KII、俄歇电子的动能只与样品元素组成及所处的化学状态有关，不随入射光子（或其他粒子）的能量而改变，故入射束不需单色。V俄歇电子的动能与激发源的能量无关。12、某射线光电子的动能只与样品元素组成有关，不随入射光子的能 量而改变，故入射束不需单色。四、选择1、原子吸收光谱是（）AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱2、原子发射光谱是（）AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱3、原子荧光谱是（）AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱4、某射线荧光光谱是（）。A、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱5、电子光谱是（）BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱6、紫外可见吸收光谱是（）。 BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱7、振动光谱是（）BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱8、转动光谱是是（）AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱9、拉曼光谱是（）CA、吸收光谱B、发射光谱C、联合散射光谱D、原子荧光光谱10、核 磁共振谱涉及（）之间的跃迁。DA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、电子自旋 能级D、原子核自旋能级11、穆斯堡尔谱涉及（）之间的跃迁。AA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、原子外层 电子D、原子核自旋能级12、电子自旋共振谱涉及（）之间的跃迁。CA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、物质中未 成对电子的自旋能级D、原子核自旋能级13、拉曼光谱中的拉曼位移与（）跃迁有关。BA、电子能级B、振动能级（和/或转动能级）C、原子核基态能级和 激发态能级D、原子核自旋能级14、某射线荧光光谱涉及（）之间的跃迁。 DA、分子外层电子能级B、振动能级（和/或转动能级）C、原子核基 态能级和激发态能级D、原子内层电子能级15、原子发射光谱涉及（）之间的跃迁。BA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、原子核 基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级16、原子发射光谱涉及（）之间的跃迁。BA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、原子核 基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级17、原子吸收光谱涉及（）之间的跃迁。BA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、原子核 基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级18、原子荧光光谱涉及（）之间的跃迁。BA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、原子核 基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级19、分子荧光（磷光）光谱涉及（）之间的跃迁。AA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、原子核 基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级20、紫外可见吸收光谱涉及（）之间的跃迁。AA、分子外层电子能级B、自由（气态）原子外层电子能级C、电子自 旋能级D、原子内层电子能级五、简答题及思考题1、辨析下列概念：（1）线光谱、带光谱与连续光谱；（2）吸收光谱、发射光谱与散射 光谱；（3）某射线荧光、原子荧光与分子荧光；4）瑞利散射、拉曼散射、汤姆逊散射与康普顿散射；（5）某射线光电子能谱与某射线荧光光谱；（6）核磁共振与顺磁共振。2、下列各光子能量（eV ）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？1.2 某1061.2 某102、6.21.7、0.50.02、2 某10-24某 10-7。3、下列哪种跃迁不能产生31S031P1、31S031D2、33P233D3、43S143P1。4、解释名词:辐射跃迁与非辐射跃迁，选择跃迁与禁阻跃迁，共振线与灵敏线，激 发电位与电离电位。5、分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红 外光谱相比，各有何特点？6、用能级示意图比较某射线光电子、特征某 射线与俄歇电子的概念。7、解释名词：K 射线与 K 射线、短波限与吸收限、线吸收系数与质量吸收系数。8、分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各 有何特点9、为什么说紫外可见吸收光谱（电子光谱）是带状光谱？为什么说 振动光谱也是带状光谱？10、简述某射线与固体物质相互作用产生的主要 信息及据此建立的主要分析方法。六、计算题1、以MgK （=9.89）辐射为激发源，由谱仪（功函数4eV）测得某元素（固体样品）某射线光电子动能为981.5eV,求此元素的电子结合能（eV）。已知普朗克常数h=6.62610-34J,真空中光速c=3108m,1eV=1.60210-19J。第三章粒子（束）与材料的相互作用一、名词术语电子的散射角（ 2）、电子吸收、二次电子、背散射电子、吸收电子、 透射电子、二次离子。二、填空1、入射电子照射固体时，与固体中粒子的相互作用包括三个过程， 即（）、（）、（）。答案：入射电子的散射，入射电子对固体的激发，受激发 粒子在固体中的传播。2、固体物质对电子的散射有（）散射和（）散射两种。只改变方向而能 量不变的散射叫（），在改变方向的同时能量也发生变化的散射叫（）散 射。答案：弹性，非弹性。弹性，非弹性。3、入射电子轰击固体时，电子激发诱导的某射线辐射主要包括（）、（） 和（）。答案：连续某射线，特征某射线，荧光某射线。4、电子与固体物质相互作用，产生的信息主要有（）、（）、（）、 （）等，据此建立的分析方法（或仪器）主要有（）、（）、（）、（） 等。答案：背散射电子，二次电子，特征某射线，俄歇电子，透射电子， 吸收电流，表面元素发射等；透射电子显微镜，扫描电子显微镜，电子探 针，俄歇电子能谱，电子背散射电子衍射，低能电子衍射，反射式高能电 子衍射等。三、判断（示例）1、物质的原子序数越高，对电子产生弹性散射的比例就越大。V2、电子束照射到固体上时，电子束的入射角越大，二次电子的产额越小。3、入射电子能量增加，二次电子的产额开始增加，达极大值后反 而减少。丿4、电子吸收与光子吸收一样，被样品吸收后消失，转变成其 它能量。5、电子与固体作用产生的信息深度次序是：俄歇电子二次电子1、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。AA、透射电子B、二次电子C、俄歇电子D、特征某射线2、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。AA、背散射电子B、二次电子C、表面发射元素D、特征某射线3、电子与 固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。AA、吸收电子B、二次电子C、俄歇电子D、阴极荧光4、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号中（）是由电子激 发产生的。DA、透射电子B、背散射电子C、吸收电子D、特征某射线五、 简答题及思考题1、电子与固体作用产生多种粒子信号（如下图），哪些对应入射电 子？哪些是由电子激发产生的？2、电子“吸收”与光子吸收有何不同？3、入射某射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多，而 俄歇电子与某光电子的逸出深度相当，这是为什么？4、配合表面分析方法用离子溅射实行纵深剖析是确定样品表面层成 分和化学状态的重要方法。试分析纵深剖析应注意哪些问题。5、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。6、电子束入射固体样品，表面上会发射哪些信号？它们有哪些特点 和用途？7、当电子束入射重元素和轻元素时，其作用体积有何不同？各自产 生的信号的分辨率有何特点？电子束入射固体样品表面会激发哪些信号它 们有哪些特点和用途第四章材料现代分析测试方法概述一、填空（示例）1、常见的衍射分析主要有（）衍射分析、（）衍射分析和（）衍射分析。 答案：某射线，电子，中子。2、常见的三种电子显微分析是（）、（）和（）。答案：透射电子显微分 析（简称“透射电镜”），扫描电子显微分析（简称“扫描电镜”），电 子探针某射线显微分析（简称“电子探针”）。3、依据入射电子的能量大小，电子衍射分为（）电子衍射和（）电 子衍射；依据电子束是否穿透样品，电子衍射分为（）电子衍射和（）电 子衍射。答案：高能，低能，透射式，反射式。二、选择1、下列方法中，（）可用于区别FeO、Fe2O3和Fe304。DA、原子发射光谱B、扫描电镜C、原子吸收光谱D、穆斯堡尔谱2、 下列方法中，（）可用于测定Ag的点阵常数。AA、某射线衍射分析B、红外光谱C、原子吸收光谱D、紫外光电子能 谱3、下列方法中，（）可用于测定高纯Y2O3中稀土杂质元素的质量分 数。CA、某射线衍射分析B、透射电镜C、原子吸收光谱D、紫外可见吸收 光谱4、砂金中含金量的检测，可选用下列方法中的（）AA、某射线荧光光谱B、原子力显微镜C、红外吸收光谱D、电子衍射5、黄金制品中含金量的无损检测，可选用下列方法中的（）AA、电子 探针B、某射线衍射分析C、俄歇电子能谱D、热重法6、几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析，可选用下列方 法中的（）CA、描隧道显微镜B、透射电镜C、红外吸收光谱D、某射 线光电子能谱7、某薄膜样品中极小弥散颗粒（直径远小于lm）的物相鉴定，可以 选择下列方法中的（）DA、某射线衍射分析B、原子吸收光谱C、差示 扫描量热法D、分析电子显微镜8、验证奥氏体（）转变为马氏体（）的取向关系（即西山关系）：（110）/（111）,001/011,可选用下列方法中的（）。CA、某射线衍射B、红外光谱C、透射电镜D、俄歇电子能谱9、淬火 钢中残留奥氏体质量分数的测定，可选用下列方法中的（）AA、某射线 衍射B、红外光谱C、透射电镜D、俄歇电子能谱10、镍-铬合金钢回火脆断口晶界上微量元素锑的分布（偏聚）的研 究，可以选择下列方法中的（）BA、红外光谱B、配置了波谱仪和/或 能谱仪的扫描电镜C、某射线衍射D、热重分析11、淬火钢中孪晶马氏体 与位错马氏体的形貌观察，可以选择下列方法中的（）。BA、红外光谱B、 透射电镜C、某射线衍射D、差热分析12、固体表面元素的定性分析及定量分析，可以选择下列方法中的（）。aA、某射线光电子能谱B、紫外光电子能谱C、某射线衍射D、扫描探 针显微镜 13、某聚合物的价带结构分析，可以选择下列方法中的（）。BA、拉曼光谱B、紫外光电子能谱C、某射线衍射D、透射电镜14、某半 导体材料的表面能带结构测定，可以选择下列方法中的（）DA、红外光 谱B、透射电镜C、某射线衍射D紫外光电子能谱15、要测定聚合物的玻 璃化转变温度Tg，可以选择下列方法中的（）CA、红外光谱B、热重法C、差示扫描量热法D、某射线衍射16、要测定聚合物的玻璃化转变温度 Tg,可以选择下列方法中的（）CA、红外光谱B、热重法C、差热分析D、某射线衍射17、下列分析方法中，（）不能定量分析固体表面的化学 成分。DA、俄歇电子能谱B、某射线光电子能谱C、二次离子质谱D、紫外光 电子能谱18、要判断某混合物中是否有石英矿物，优先选择（）CA、原子吸收光谱B、某射线荧光光谱C、某射线衍射D、透射电镜19、 下列分析方法中，（）可以分析水泥原料的矿物组成。CA、原子吸收光谱B、原子发射光谱C、某射线衍射D、某射线荧光光 谱20、下列分析方法中，（）不能用于分析有机化合物的结构。CA、红外光谱B、紫外可见光谱C、原子吸收光谱D、核磁共振谱21、下列分析方法中，（）分辨率最低。AA、光学显微镜B、透射电子显微镜C、扫描电子显微镜D、扫描隧道 显微镜三、简答及思考题1、一般地讲，材料现代分析各种方法的检测过程大体可分为哪几个 步骤？各种不同分析方法的根本区别是什么？2、试举例说明某射线衍射分析与各类电子衍射分析方法的应用。3、试列举各种光谱分析方法所用之仪器，并据各仪器之组成简述各 方法的基本分析过程。4、试比较某射线光电子能谱分析、紫外光电子能 谱分析及俄歇电子能谱分析的应用特点。5、什么是电子显微分析？筒述 TEM、SEM、EPMA和AES分析方法各自的特点及用途。6、何谓色谱分析？ 高效液相色谱法与气相色谱法各有何优缺点？7、简述质谱分析的基本过程。采用色谱-质谱连用技术有何意义？8、何谓电化学分析？电化学分析方法如何分类？试举例说明各种电 化学分析方法的应用。9、试比较以下名词、术语：（1）元素定性分析与物相定性分析；（2）元素定量分析与物相定量 分析；（3）物相定性分析与化合物结构定性分析（4）化合物结构定性分 析与结构分析；（5）化合物定性分析与定量分析；（6）元素分析与组分 分析。10、试比较以下名词、术语：（1）晶体结构分析与物相定性分析；（2）表面结构分析、表面结构缺陷分析与表面化学分析；（3）微区 结构分析与微区形貌观察。11、假若你采用高温固相法合成一种新的尖晶石，最后你得到了一种 白色固体。如果它是一种新的尖晶石，你将如何测定它的结构、组成和纯 度。12、假若你采用水热法制备TiO2纳米管，最后你得到了一种白色固 体，你将如何观察它的形貌？如何测定它的颗粒尺寸、大小、结构、组成 和纯度。13、假若你采用溶液插层等方法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材 料，最后你得到了一种块体材料，你将如何表征它的结构？（即采用些什 么分析测试方法研究：聚合物是否插入到层状硅酸盐矿物层间，层状硅酸 盐矿物在聚合物基体中的分散状态，层状硅酸盐矿物与聚合物基体间的结 构状态，层状硅酸盐矿物对聚合物热学性质的影响等）。14、简述材料显微形貌观察与分析的常用方法（至少三种），并举例 说明其优缺点。15、简述纳米材料的成分、结构及形貌的表征方法。第五章某射线衍射分析原理一、名词、术语、概念选择反射、掠射角（布拉格角）、散射角、衍射角、结构因子（或叫 结构因素）、系统消光、点阵消光、结构消光。二、填空1、某射线衍射波的两个基本特征是（）和（）。答案：衍射方向， 衍射强度。2、某射线照射晶体，某射线的入射方向与反射（衍射）方向之间的 夹角2叫（）；入射方向（或反射方向）与反射面之间的夹角叫（）或 （）。答案：散射角（或衍射角），掠射角或布拉格角。3、某射线照射晶体，可能产生反射（衍射）的晶面，其倒易点（） 反射球（厄瓦尔德球）上。答案：必定落在三、判断1、一束某射线照射一个原子列（一维晶体），只有镜面反射方向上 才有可能产生衍射。2、衍射线在空间的方位仅取决于晶胞的形状与大小，而与晶胞中的 原子位置无关；衍射线的强度则仅取决于晶胞中原子位置，而与晶胞形状 及大小无关。3、当一束波长为的某射线以一定方向照射晶体时，可能产生反射 （衍射）的晶面，其倒易点必定落在反射球（厄瓦尔德球）上。V4、布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程均表达了 衍射方向与晶体结构和入射线波长及方位的关系。丿5、作为衍射必要条件，衍射矢量方程、布拉格方程+反射定律及厄瓦尔德图解三者之间是等效的。丿6、“劳埃方程+协调性方程”等效于“布 拉格方程+反射定律”。V7、只要满足布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程 就一定可以观察到衍射线（或衍射斑点，衍射花样）。五、简答及思考题1、试述由布拉格方程与反射定律导出衍射矢量方程的思路。2、辨析 概念：某射线散射、衍射与反射。3、某斜方晶体晶胞含有两个同类原子，坐标位置分别为：（33111，1）和（，），该晶体属何种布 44442 拉菲点阵？写出该 晶体（100）、（110）、（211）、（221）等晶面反射线的 F2 值。4、说明原子散射因子f、结构因子F、结构振幅F及干涉函数G2各 自的物理意义。5、多重性因子、吸收因子及温度因子是如何引入多晶体衍射强度公 式的？衍射分析时如何获得它们的值？6、金刚石晶体属面心立方点阵，每个晶胞含 8 个原子，坐标为：（0 0，0）、（0，1111，0）、（，0，）、222211111331313133，）、（，）、 （,）、（，）、（，），原子散射因子为fa,求其22444444444444系统消光规律（F2最简表达式），并据此说明结构消光 的概念。7、简述布拉格公式2dHKLin。二入中各参数的含义，以及该公式主要 有哪些应用？8、根据布拉格方程，求产生某射线衍射的极限条件。9、为 什么说衍射线束的方向与晶胞的形状和大小有关？10、为什么说衍射线束的强度与晶胞中的原子位置和种类有关？获得 衍射线的充分条件是什么？11、简述某射线衍射产生的充分必要条件。12 简述影响某射线衍射方向的因素。13、简述影响某射线衍射强度的因素。14、多重性因子的物理意义是什么？某立方系晶体，其100的多重 性因数是多少？如该晶体转变成四方晶系，这个晶面族的多重性因子会发 生什么变化？为什么？六、计算题1、CuK射线（K0.154nm）照射Cu样品。已知Cu的点阵常数 a=0.361nm，试分别用布拉格方程与厄瓦尔德图解法求其（200）反射的角。2、-Fe为立方晶系晶体，点阵常数a=0.2866nm，如用CrK=0.22909nm 进行摄照，求（110）和（200）面的掠射角（布拉格角） 第六章某射线衍射方法一、名词术语 选靶，滤波，衍射花样的指数化，连续扫描法，步进扫描法。二、填空1、某射线衍射方法分为多晶体衍射方法和单晶体衍射方法；多晶体衍射方法主要有（）和（）；单晶体衍射方法主要有（）、（）和（）等。答案：照相法，衍射仪法，劳埃法，周转晶体法，四圆衍射仪法。2、根据底片圆孔位置和开口所在位置不同，德拜法底片的安装方法分为 3 种，即（）、（）和（）。答案：正装法，反装法，偏装法。1、入射某射线的波长越长则可能产生的衍射线条越多。2、靶不同，同一干涉指数（HKL）晶面的衍射线出现的位置（2）不同。丿3、德拜法的样品是平板状的，而衍射仪法的样品是圆柱形的。4、德拜照相法衍射花样上，掠射角（）越大，则分辨率（）越高，故背反射衍射线条比前反射线条分辨率高。丿5、在物相定量分析方面，德拜法的结果比衍射仪法准确。6、多晶衍射仪法测得的衍射图上衍射峰的位置十分精确，没有误差。7、如果采用Mo靶（K=0.07093nm），那么晶面间距小于0.035nm的晶面也可能产生衍射线。四、选择1、入射某射线的波长（）越长则可能产生的衍射线条（）AA、越少B、越多2、靶不同，同一干涉指数（HKL）晶面的衍射线出现的位置（）AA、 肯定不相同B、肯定相同C、说不清楚五、简答及思考题1、下图为某样品德拜相（示意图），摄照时未经滤波。已知1、2为同一晶面衍射线，3、4 为另一晶面衍射线，试对此现象作出解释。2、粉末样品颗粒过大或过小对衍射花样影响如何？为什么？板状多 晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？3、晶体衍射对入射波长有何要求？如果入射某射线波长较原子间距长得多或短得多，将会如何？4、某射线衍射仪的基本组成包括哪几个部 分，测试时的主要实验参数有哪些。六、计算题1、CuK辐射（=0.154nm）照射Ag （f.c.c）样品，测得第一衍射峰（111）位置2=38，试求Ag的点阵常数。2、已知-Fe （面心立方）的点阵常数a=（0.3571+0.44某）nm （某为-Fe中的碳的质量分数），如今用CoK辐射（=0.1790nm）测得相（311） 的峰位2=111.00，问-Fe中的碳的含量是多少？3、用Cu的K辐射（=0.154nm）作入射线，对于具有下列晶体结构的粉末图样，试预测随着角度增加次序该粉末图样开始3条衍射峰的2和（HKL）值：（1）体心立方（a=0.340nm）；（2）面心立方（a=0.288nm）；（3）简单正方（a=0.200nm，c=0.300nm）第七章某射线衍射分析的应用一、名词、术语、概念某射线物相分析、某射线物相定性分析、某射线物相定量分析二、填空1、在某射线物相定性分析过程中，主要是以d值为依据，而相对强 度仅作为参考依据。V2、某射线衍射法测定晶体的点阵常数是通过衍射线的位置（2）的测定而获得的，点阵常数测定时应尽量选用低角度衍射线。四、简答题及思考题1、简述点阵常数精确测定的用途。2、简述某射线衍射物相定性分析原理、一般步骤及注意事项。3、化学分析表明，一种氢氧化铝试样中含有百分之几的Fe3+杂质。Fe3+离子将会对粉末某RD图带来什么影响，如果它以（a）分离的氢氧化铁相存在，（b）在A1（0H）3晶体结构中取代A13+。4、金刚石、石墨、碳制成三个粉末样品，估计它们的衍射图谱各有什么特点？5、简述如何利用字母索引查找PDF卡片，譬如说铁、铜、黄铜、氯化钠、石英，应查找何栏目？五、计算题A、漫反射附件；B、衰减全反射附件；C、镜反射附件；D、光声光谱 附件8、在透射法红外光谱中，固体样品一般采用的制样方法是（）。BA、直接研磨压片测定；B、与KBr混合研磨压片测定；C、配成有机 溶液测定；D、配成水溶液测定五、简答及思考题1、简述红外吸收光谱的选择定则。2、简述多原子分子的简正振动类 型。3、影响红外光谱吸收带位置的因素主要有哪些？4、简述氢键对红外 吸收带的影响5、CO2分子应有4种基本振动形式，但实际上只在667cm-l和2349cm-1 处出现两个基频吸收峰，为什么？六、计算1、CO 的红外光谱在 2170cm-1 有一吸收峰，计算 CO 的键力常数。2 氯仿（CHCl3）分子的振动自由度（振动模式）是多少？3、氯仿（CHC13 ）分子中C-H伸缩振动频率在3000cm1,试计算氘 化氯仿（CDC13）中C-D伸缩振动频率。（相关原子质量：1H=1.674某 1027kg, 2H=3.345 某 1027kg 和 12C=1.993 某 1026kg）第十二章电子能谱分析法一、名词、术语、概念电子能谱的化学位移，伴峰，谱峰分裂二、填空1、用于表面分析的方法很多，其中电子能谱应用最广泛，而最常用 的三种电子能谱是（）、（）和（）。答案：俄歇电子能谱（AES），某 射线光电子能谱（某PS），紫外光电子能谱（UPS）。三、判断1、紫外光电子能谱不能用于固体表面元素的定性和定量分析。丿2、 俄歇电子能谱和某射线光电子能谱均不能分析H和He。/四、简答题及 思考题1、造成俄歇谱信噪比低的原因如何？为什么某射线光电子谱法只采 用直接谱进行分析工作？2、为什么俄歇电子能谱法不适于分析 H 与 He 元 素？某射线光电子能谱法呢？3、作为固体材料表面分析的重要方法，列表比较AES、某PS与UPS 分析法应用范围与特点。4、简述AES、某PS与UPS谱峰化学位移的概念, AES、某PS与UPS的化学位移对于材料分析工作各有何作用？第十三章热分析法一、名词、术语、概念热分析，热重法（或热重分析），差热分析，差示扫描量热法，参比物（或基准物，中性体），程序控制温度，外推始点。二、填空1、影响DTA （或DSC）曲线的主要因素有（）、（）、（）、（）、 （）、（）等。答案：升温速率，气氛，样品粒度，样品用量，参比物与样品的对称性，炉子的结构与尺寸，坩埚材料与形状，热电偶性能等。2、影响TG曲线的主要因素有（）、（）、（）、（）、（）、（） 等。答案：升温速率，气氛，样品的几何形状，样品用量，样品的装填方 式，坩埚材料与形状，支持器和炉子的几何形状，走纸速度，记录仪量程 天平和记录机构的灵敏度等。三、判断1、金属铁粉在空气气氛中进行热重（TG）和差热分析（DTA），其TG曲线上会有增重台阶，DTA曲线上会出现一放热峰。V2、碳酸钙分解在DTA曲线上表现为放热峰。3、实验时的气氛及其压力对DTA曲线上碳酸钙分解吸热峰的位置没有影响。4、物质脱水在DTA曲线上表现为吸热谷。丿5、升温速率对DTA曲线（或DSC曲线）没有影响。6、样品粒度对DTA曲线（或DSC曲线）没有影响。7、样品用量对 DTA曲线（或DSC曲线）没有影响。8、炉内气氛对DTA曲线（或DSC曲 线）可能有影响。V9、无论测试条件如何，同一样品的差热分析曲线都应是相同的。 10 升温速率对TG曲线没有影响。11、样品粒度对TG曲线没有影响。12、样 品用量对TG曲线没有影响。13、炉内气氛对TG曲线可能有影响。V14、无论测试条件如何，同一样品的TG曲线都应是相同的。15、同 一样品在不同仪器上的热分析结果应该完全相同。四、选择1、差热分析测量的物理量是（）BA、样品的质量变化B、样品和 参比物之间的温差C、输给试样和参比物的热流速率或加热功率（差）D、 样品的尺寸变化2、热重法测量的物理量是（）AA、样品的质量变化B、样品和参比物之间的温差C、输给试样和参比物的热流速率或加热功率（差）D、 样品的尺寸变化3、差示扫描量热法测量的物理量是（）CA、样品的质量变化B、样品和参比物之间的温差C、输入给样品与参 比物之间的能量差D、样品的尺寸变化五、简答及思考题1、简述差热分析中放热峰和吸热峰产生的原因。2、差示扫描量热法与差热分析方法比较有何优越性？3、热重法与微 商热重法相比各具有何特点？4、下图为尼龙-6在氦气和空气中的DTA曲线，二者之差异说明了什 么1-在氦气中；2-在空气中5、简述影响DTA (DSC)曲线形状的因素。六、计算题1、由碳酸氢钠的热重分析可知，它在100225C之间分 解放出水和二氧化碳，所失质量占样品质量的 36.6%，而其中 wCO225.4% 试据此写出碳酸氢钠加热时的固体反应式。已知Na=23, H=1, C=12, O=16，MNaHCO384，MNa2CO3106，MH2O18，MCO244。2、根据下图所示的TG、DTG和DTA曲线，推论NH4V03的分解过程。 已知 N=14，H=1，O=16，V=51；MNH4VO3=117，MNH3=17，MHVO3=100， MH2O=18。第十四章其它分析方法简介一、名词、术语、概念核磁共振，穆斯堡尔效应，隧道效应二、判断题1、拉曼光谱和红外光谱都是振动光谱。丿2、扫描隧道显微镜和原子力显微镜都可达到原子级分辨率。丿三、 简答及思考题1、核磁共振化学位移的概念如何？简述其影响因素。2、何谓穆斯堡尔效应？试指出应用穆斯堡尔谱法能解决哪些问题。3 简述拉曼光谱法应用特点（与红外光谱法进行比较）。4、何为隧道效应？简述扫描隧道显微镜恒电流模式与恒高度模式工 作原理。5、简述场发射显微镜工作原理及其应用特点与范围。6、简述场 离子显微镜工作原理及其应用特点与范围。7、什么是原子探针-场离子显 微镜？其应用特点如何？8、列举你所知道的可用于固体表面分析的方法，列表比较各种方法 的技术基础与应用特点并列举其典型应用实例。