材料現(xiàn)代測試分析方法期末考試卷加答案

1、江西理工大學材料分析測試題（可供參考）一、名詞解釋（共 20分，每小題2分。）1. 輻射的發(fā)射：指物質(zhì)吸收能量后產(chǎn)生電磁輻射的現(xiàn)象。2. 俄歇電子：X射線或電子束激發(fā)固體中原子內(nèi)層電子使原子電離，此時原子（實際是離子）處于激發(fā)態(tài)，將發(fā)生較外層電子向空位躍遷以降低原子能量的過程，此過程發(fā)射的電子。3. 背散射電子：入射電子與固體作用后又離開固體的電子。4. 濺射：入射離子轟擊固體時，當表面原子獲得足夠的動量和能量背離表面運動時，就引起表面粒子（原子、離子、原子團等）的發(fā)射，這種現(xiàn)象稱為濺射。5. 物相鑒定：指確定材料（樣品）由哪些相組成。6. 電子透鏡：能使電子束聚焦的裝置。7. 質(zhì)厚襯度：樣品

2、上的不同微區(qū)無論是質(zhì)量還是厚度的差別，均可引起相應區(qū)域透射電子強度的改變，從而在圖像上形成亮暗不同的區(qū)域，這一現(xiàn)象稱為質(zhì)厚襯度。8. 藍移：當有機化合物的結構發(fā)生變化時，其吸收帶的最大吸收峰波長或位置（最大）向短波方向移動，這種現(xiàn)象稱為藍移（或紫移，或“向藍”）。9. 伸縮振動：鍵長變化而鍵角不變的振動，可分為對稱伸縮振動和反對稱伸縮振動。10. 差熱分析：指在程序控制溫度條件下，測量樣品與參比物的溫度差隨溫度或時間變化的函數(shù)關系 的技術。二、填空題（共20分，每小題2分。）1. 電磁波譜可分為三個部分，即長波部分、中間部分和短波部分，其中中間部分包括（紅外線）、（可見光 ）和（紫外線 ），統(tǒng)

3、稱為光學光譜。2. 光譜分析方法是基于電磁輻射與材料相互作用產(chǎn)生的特征光譜波長與強度進行材料分析的方法。光譜按強度對波長的分布（曲線）特點（或按膠片記錄的光譜表觀形態(tài)）可分為（連續(xù)）光譜、（帶狀）光譜和（ 線狀 ）光譜3類。3. 分子散射是入射線與線度即尺寸大小遠小于其波長的分子或分子聚集體相互作用而產(chǎn)生的散射。分子散射包括（瑞利散射）與（拉曼散射）兩種。4. X射線照射固體物質(zhì)（樣品），可能發(fā)生的相互作用主要有 二次電子、背散射電子、特征X射線、俄 歇電子、吸收電子、透射電子5. 多晶體（粉晶）X射線衍射分析的基本方法為（ 照相法）和（X射線衍射儀法）。6. 依據(jù)入射電子的能量大小，電子衍射

4、可分為（ 高能）電子衍射和（ 低能）電子衍射。依據(jù) 電子束是否穿透樣品，電子衍射可分為（ 投射式 ）電子衍射與（反射式 ）電子衍射。7. 衍射產(chǎn)生的充分必要條件是（衍射矢量方程或其它等效形式 ）加F2工0）。8. 透射電鏡的樣品可分為（直接）樣品和（ 間接）樣品。9. 單晶電子衍射花樣標定的主要方法有（嘗試核算法）和（標準花樣對照法）。10. 掃描隧道顯微鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜、差熱分析的英文字母縮寫分別是（stm ）、（tem ）、（ xps ）、（ DTA ）。11. X射線衍射方法有 勞厄法、轉(zhuǎn)晶法、粉晶法和衍射儀法。12. 掃描儀的工作方式有_連續(xù)掃描_和步進掃描兩種。13.

5、在X射線衍射物相分析中，粉末衍射卡組是由粉末衍射標準聯(lián)合委員會編制，稱為 JCPDS_卡片，又稱為 PDF 卡片。14. 電磁透鏡的像差有球差_、色差、軸上像散和畸變 。15. 透射電子顯微鏡的結構分為光學成像系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。16. 影響差熱曲線的因素有升溫速度、粒度和顆粒形狀、裝填密度和壓力和氣氛。三、 判斷題，表述對的在括號里打，錯的打“X” （共10分，每小題1分）1. 干涉指數(shù)是對晶面空間方位與晶面間距的標識。晶面間距為duo/2的晶面其干涉指數(shù)為（220）。（V ）倒易矢量r*HKL的基本性質(zhì)為：r*HKL垂直于正點陣中相應的（HKL）晶面，其長度r* hkl等于（HKL）

6、之晶面間距dHKL的2倍。（X ）倒數(shù)2. 分子的轉(zhuǎn)動光譜是帶狀光譜。（X ）線狀光譜)3. 二次電子像的分辨率比背散射電子像的分辨率低。（X）高4. 一束X射線照射一個原子列（一維晶體），只有鏡面反射方向上才有可能產(chǎn)生衍射。（X5. 俄歇電子能譜不能分析固體表面的H和Hq （V ）6. 低能電子衍射（LEED不適合分析絕緣固體樣品的表面結構。（V ）7. d-d躍遷受配位體場強度大小的影響很大，而f-f躍遷受配位體場強度大小的影響很小。8. 紅外輻射與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生紅外吸收光譜必須有分子極化率的變化。（X ）9. 樣品粒度和氣氛對差熱曲線沒有影響。（x ） 四、單項選擇題（共 10分，每小

7、題1分。）1. 原子吸收光譜是（A）。A 線狀光譜 B、帶狀光譜 C、連續(xù)光譜2. 下列方法中，（A ）可用于測定方解石的點陣常數(shù)。A X射線衍射線分析 B、紅外光譜 C、原子吸收光譜 D 紫外光譜子能譜3. 合金鋼薄膜中極小彌散顆粒（直徑遠小于1野）的物相鑒定，可以選擇（D ）。A X射線衍射線分析 B、紫外可見吸收光譜 C、差熱分析 D、多功能透射電鏡4. 幾種高聚物組成之混合物的定性分析與定量分析，可以選擇（A ）。A 紅外光譜 B、俄歇電子能譜 C、掃描電鏡 D、掃描隧道顯微鏡5. 下列（B ）晶面不屬于100晶帶。A （001） B 、 （100） C 、 （010） D 、 （00

8、1）6. 某半導體的表面能帶結構測定，可以選擇（ D ）。A 紅外光譜B、透射電鏡 C、X射線光電子能譜 D 紫外光電子能譜7. 要分析鋼中碳化物成分和基體中碳含量，一般應選用（ A ）電子探針儀，A波譜儀型B、能譜儀型8. 要測定聚合物的熔點，可以選擇（ C ）。A、紅外光譜 B、紫外可見光譜 C、差熱分析D、X射線衍射9. 下列分析方法中，（A ）不能分析水泥原料的化學組成。A 紅外光譜B、X射線熒光光譜 C、等離子體發(fā)射光譜D、原子吸收光譜10. 要分析陶瓷原料的礦物組成，優(yōu)先選擇（ C ）。A、原子吸收光譜 B、原子熒光光譜 C、X射線衍射 D、透射電鏡11 成分和價鍵分析手段包括【b

9、】（a） WDS 能譜儀（EDS 和 XRD （ b） WDS EDS 和 XPS（c） TEM WDS和 XPS （d） XRD FTIR 和 Raman12 分子結構分析手段包括【a 】（a）拉曼光譜（Raman、核磁共振（NMR和傅立葉變換紅外光譜（FTIR）（b）NMR FTIR 和 WDS（c） SEM TEM 和 STEM （掃描透射電鏡）（d） XRD FTIR 和 Raman13 表面形貌分析的手段包括【d 】（a） X射線衍射（XRD和掃描電鏡（SEM （b） SEM 和透射電鏡（TEM（c）波譜儀（WD$和X射線光電子譜儀（XPS （d）掃描隧道顯微鏡（STM）和SEM14

10、.透射電鏡的兩種主要功能：【b 】（a）表面形貌和晶體結構（b）內(nèi)部組織和晶體結構（c）表面形貌和成分價鍵（d）內(nèi)部組織和成分價鍵 五、簡答題（共40分，每小題8分）答題要點：1. 簡述分子能級躍遷的類型，比較紫外可見光譜與紅外光譜的特點。答：分子能級躍遷的類型主要有分子電子能級的躍遷、振動能級的躍遷和轉(zhuǎn)動能級的躍遷。紫外 可見光譜是基于分子外層電子能級的躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜，由于電子能級間隔比較大，在產(chǎn)生電子 能級躍遷的同時，伴隨著振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷，因此它是帶狀光譜，吸收譜帶（峰）寬緩。而紅外 光譜是基于分子振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生的吸收光譜。一般的中紅外光譜是振-轉(zhuǎn)光譜，是帶狀光譜，而純

11、的轉(zhuǎn)動光譜處于遠紅外區(qū)，是線狀光譜。2. 簡述布拉格方程及其意義。答：晶面指數(shù)表示的布拉格方程為2dhkSin于n ，式中d為（hkl）晶面間距，n為任意整數(shù)，稱反射級數(shù)，T為掠射角或布拉格角，為X射線的波長。干涉指數(shù)表示的布拉格方程為2dHKLsin =。其意義在于布拉格方程表達了反射線空間方位（-）與反射晶面面間距 （d）及入射線方位（-）和波長（）的相互關系，是 X射線衍射產(chǎn)生的必要條件，是晶體結構分析的基本方程。3. 為什么說掃描電鏡的分辨率和信號的種類有關？試將各種信號的分辨率高低作一比較。答：掃描電鏡的分辨率和信號的種類有關，這是因為不同信號的性質(zhì)和來源不同，作用的深度和范圍不同。

12、主要信號圖像分辨率的高低順為：掃描透射電子像（與掃描電子束斑直徑相當）一二次電子像（幾nm與掃描電子束斑直徑相當） 背散射電子像（50-200nm）吸收電流像:-特征X射圖像（100 nm-1000nm）。4. 要在觀察斷口形貌的同時，分析斷口上粒狀夾雜物的化學成分，選擇什么儀器？簡述具體的分析方法。答：要在觀察斷口形貌的同時，分析斷口上粒狀夾雜物的化學成分，應選用配置有波譜儀或能譜 儀的掃描電鏡。具體的操作分析方法是：先掃描不同放大倍數(shù)的二次電子像，觀察斷口的微觀形貌特 征，選擇并圈定斷口上的粒狀夾雜物，然后用波譜儀或能譜儀定點分析其化學成分（確定元素的種類 和含量）。5. 簡述影響紅外吸收

13、譜帶的主要因素。答：紅外吸收光譜峰位影響因素是多方面的。一個特定的基團或化學鍵只有在和周圍環(huán)境完全沒 有力學或電學偶合的情況下，它的鍵力常數(shù)k值才固定不變。一切能引起k值改變的因素都會影響峰位變化。歸納起來有：誘導效應、共軛效應、鍵應力的影響、氫鍵的影響、偶合效應、物態(tài)變化的影 響等。6 透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構成 ？各系統(tǒng)之間關系如何 ？答：四大系統(tǒng)：電子光學系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，供電控制系統(tǒng)，附加儀器系統(tǒng)。其中電子光學系統(tǒng)是其核心。其他系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)。7.透射電鏡中有哪些主要光闌 ？分別安裝在什么位置 ？其作用如何？答：主要有三種光闌： 聚光鏡光闌。在雙聚光鏡系統(tǒng)中，該光闌裝在第二聚光鏡下方。作用：限制照明孔徑角。