材料研究与测试方法试卷B答案07

一、填空题（共8题20空，共20分）1、透射电镜成像的原理有质厚衬度和衍射衬度；扫描电镜成像的原理有表面形貌衬度和原子序数衬度。2、电磁透镜激磁电流增大时，焦距减小，放大倍数增大。3、电磁透镜的分辨本领主要取决于电子波的波长和由焦距与后焦面上光阑孔直径确定的孔径角的大小。4、在物相定性分析中，检索ASTM卡片时，有两种索引，分别是数字所引和字母索引。5、当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差为nλ，相邻两个（HKL）干涉面衍射线的波程差为λ。6、德拜相机中，底片的安装方式有：正装法、反装法、偏装法（不对称装法）三种。7、复型样品在透射电镜下成像是以质量厚度衬度为衬度，限制复型样品分辩率的主要因素是复型材料的粒子尺寸。8、在电子衍射中，多晶体电子衍射花样为同心圆环，单晶体衍射花样为规则排列的斑点，非晶体的衍射花样为漫射中心斑点。二、简答题（共5题，共30分）1．下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重新排列：（100），（200），（311），（121），（111），（210），（220），（130），（221），（110）。答：它们的面间距从大到小按次序是：（100）、（110）、（111）、（200）、（210）、（121）、（220）、（221）、（130）、（311）。（5分）2．测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成300角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样自由表面是何种几何关系？答：当试样表面与入射X射线束成30°角时，计数管与入射X射线束的夹角是600。（2分）能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。（2分）3．什么是物相定量分析的外标法、内标法。答：外标法就是待测物相的纯物质作为标样以不同的质量比例另外进行标定，并作曲线图。（3分）外标法适合于特定两相混合物的定量分析，尤其是同质多相（同素异构体）混合物的定量分析。内标法是在待测试样中掺入一定量试样中没有的纯物质作为标准进行定量分析，其目的是为了消除基体效应。（3分）内标法最大的特点是通过加入内标来消除基体效应的影响，它的原理简单，容易理解。但它也是要作标准曲线，在实践起来有一定的困难。4．磁透镜的像差是怎样产生的?如何来消除和减少像差?答：像差分为球差,像散,色差.球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的.增大透镜的激磁电流可减小球差.（3分）像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.（3分）色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的.稳定加速电压和透镜电流可减小色差.（3分）5．透射电镜中有哪些主要光阑?分别安装在什么位置?其作用如何?答：主要有三种光阑：①聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制照明孔径角。（2分）②物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用:提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。（2分）③选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用:对样品进行微区衍射分析。（2分）三、计算题（共3题，共25分）1.计算当管电压为50kV时，电子在与阳极靶碰撞后所发射的连续X射线谱的短波限和光子的最大动能。（4分）λ0=1.24/V＝1.24÷50＝0.0248(nm)εmax=hνmax=h(c/λ0)=6.63×10-34×2.998×108÷（0.0248×10－9）＝8.01×10－15J2.以CoKα（λ＝0.15405nm）线照射某黄铜试样的（400）面，当ψ＝0°时，2θ＝150.4°；当ψ＝45°时，2θ＝150.9°。试计算试样表面的宏观应力。（已知：a＝0.3695nm，E＝8.83×104MPa，ν=0.35）（12分）nmlkhadhkl0924.043695.022222dsinθ＝λsinθ＝λ/2d＝0.15405÷（2×0.0924）＝0.8336θ＝56.47°408.831056.47378/()211802(10.35)180EKctgctgMPa21212222212222150.9150.41.0sinsinsin45sin45M3781.0378KMMPa/(°)3.计算BCC结构晶体的消光条件（9分）单位晶胞中有两个原子，N＝2，其坐标为（000）、（1/21/21/2）设为同种原子，即f1＝f2＝fa。则：F2＝fa2·[1＋cosπ(h＋k＋l)]2F＝fa·[1＋cosπ(h＋k＋l)]结论：h＋k＋l＝偶数时，F＝2fa，产生衍射；h＋k＋l＝奇数时，F＝0，不产生衍射。四、作图题（共2题，共25分）1．何为偏离参量S？试分别画出s+g=s-g，s+g=0以及s+g0时产生电子衍射的厄瓦尔德球构图。（10分）答：偏离矢量:偏离θ时，倒易杆中心至爱瓦尔德球面交截点的距离。下图为s=0，s0,s0三种情况下的爱瓦尔德球图。2.画出BCC结构晶体[001]晶带标准零层倒易截面图（原点及其周围紧邻8个点）（15分）由晶带定律：L=0，即晶面指数为{hk0}型的1分由消光条件：三个指数之和为偶数时有斑点，即h+k=偶数1分则可以分析出可能存在的斑点指数：h＝0时，k为偶数。包括：（020）、（0-20）2分h＝1时，k为奇数。包括：（110）、（1-10）2分h＝-1时，k为奇数。包括：（-110）、（-1-10）2分h＝2时，k为偶数。包括：（200）1分h＝-2时，k为偶数。包括：（-200）1分计算夹角：（110）与（-110）之间的夹角：φ＝90°1分（110）与（020）之间的夹角：φ＝45°(1分)计算倒格矢长度比：（L000-110/L000-020）2=1/2(1分)绘图：3分