材料分析方法周玉第二版.doc

(完整word版)材料分析方法周玉第二版 (完整word版)材料分析方法周玉第二版 (完整word版)材料分析方法周玉第二版 第一章 X 射线物理学基础 1、在原子序 24（ Cr）到 74（ W）之间选择 7 种元素，依据它们的特色谱波长（ Kα），用图解法考证莫塞莱定律。 （答案略） 2、若 X 射线管的额定功率为 1.5KW ，在管电压为 35KV 时，允许的最大电流是多少？ 答： 。 4、为使 Cu 靶的 Kβ线透射系数是 Kα线透射系数的 1/6 ，求滤波片的厚度。 答：因 X 光管是 Cu 靶，应选择 Ni 为滤片资料。 查表得： μm α ＝49.03cm2 ／g ，μmβ ＝ 290cm2 ／ g ， 有公式， ， ，故： ，解得 :t=8.35um t 6、欲用 Mo 靶 X 射线管激发 Cu 的荧光 X 射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？ 答： eVk=hc/ λ Vk=6.626 ×10-34 ×2.998 ×108/(1.602 ×10-19 ×0.71 ×10-10)=17.46(kv) λ0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 此中 h 为普郎克常数，其值等于 6.626 ×10-34 e 为电子电荷，等于 1.602 ×10-19c 故需加的最低管电压应 ≥17.46(kv) ，所发射的荧光辐射波长是 0.071 纳米。 7、名词解说：相关散射、非相关散射、荧光辐射、汲取限、俄歇效应 答：⑴ 当 χ射线经过物质时，物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动，受迫振 动产生交变电磁场， 其频次与入射线的频次同样， 这类因为散射线与入射线的波长和频次一致，位相固定，在同样方向上各散射波切合相关条件，故称为相关散射。 ⑵ 当 χ 射线经约束力不大的电子或自由电子散射后， 能够获取波长比入射 χ 射线长的 χ 射 线，且波长随散射方向不一样而改变，这类散射现象称为非相关散射。 ⑶ 一个拥有足够能量的 χ射线光子从原子内部打出一个 K 电子，当外层电子来填补 K 空 位时，将向外辐射 K 系 χ射线， 这类由 χ射线光子激发原子所发生的辐射过程，称荧光 辐射。或二次荧光。 ⑷ 指 χ 射线经过物质光阴子的能量大于或等于使物质原子激发的能量， 如入射光子的能量 一定等于或大于将 K 电子从无量远移至 K 层时所作的功 W，称此时的光子波长 λ称为 K 系 的汲取限。 ⑸原子钟一个 K 层电子被光量子击出后， L 层中一个电子跃入 K 层填补空位， 此时剩余的能 量使 L 层中另一个电子获取能量越出汲取体，这样一个 K 层空位被两个 L 层空位取代的过 程称为俄歇效应。 第二章 X 射线衍射方向 2、下边是某立方晶第物质的几个晶面， 试将它们的面间距从大到小按序次从头摆列： （ 123 ），（100 ），（ 200 ），（ 311 ），（ 121 ）， （ 111 ），（ 210 ），（ 220 ），（ 130 ），（ 030 ），（ 221 ），（110 ）。 答：立方晶系中三个边长度相等设为 a，则晶面间距为 d=a/ 则它们的面间距从大小到挨次 序是：（ 100 ）、（ 110 ）、（ 111 ）、（ 200 ）、（ 210 ）、（ 121）、（ 220 ）、（ 221 ）、（ 030 ）、（ 130 ）、 311 ）、（ 123 ）。 4、α-Fe 属立方晶体，点阵参数 a=0.2866 。如用 CrKαX 射线（ λ=0.2291mm ）照耀，试求（110 ）、（ 200 ）及（ 211 ）可发生衍射的掠射角。 答：立方晶系的晶面间距： = a / ，布拉格方程： 2dsin θ= λ ，故掠射角 θ=arcsin （ λ/2 ）, 由以上公式得： 2d(110)sin θ1= λ，得 θ1=34.4 °，同理 θ2=53.1 °，θ3=78.2 °。 6、鉴别以下哪些晶面属于 [111] 晶带：（ 110 ），（ 231 ），（ 231 ），（ 211 ），（ 101 ），（ 133 ），（112 ）， 132 ），（ 011 ），（ 212 ）。 答：（ 110 ）、（ 231 ）、（ 211 ）、（ 112）、（ 101 ）、（ 011 ）属于 [111] 晶带。因为它们切合晶带定律公式： hu+kv+lw=0 7、试计算（ 311 ）及（ 132 ）的共同晶带轴。 答：由晶带定律： hu+kv+lw=0 w=2v, v=u, 化简后其晶带轴为：  ，得： -3u+v+w=0 (1) , -u-3v+2w=0 (2) , [112] 。  联立两式解得： 第三