无机材料测试方法习题解答.doc

《材料测试方法》 习题及习题解答 盐城工学院材料工程学院 第一部分 X-射线衍射物相分析 1-1 计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。 ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 J ν=c/λ=3*108/(0. 154*10-9)=1.95*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J 1-2 计算当管电压为50kV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能. c=3*108m/s, E=eV=1.602*10-19*50*103=8.01*10-15 J λ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量) 1-3 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ 用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；不可能 用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；可能 用CuKβX射线激发CuLα荧光辐射；不可能 1-4 计算空气对CuKα的质量吸收系数和线吸收系数（假定空气中只有质量数为80％的氮、质量分数20％的氧，空气的密度为1.29＊10-3g/cm3）。 N2对CuKα的质量吸收系数=8.51 O2对CuKα的质量吸收系数=12.7 空气的对CuKα的质量吸收系数=0.8*8.51+12.7*0.2=9.34 cm2/g 空气的对CuKα的线吸收系数 μ1=9.34*1.29*10-3 g/cm3=1.204*10-2g.cm-1 1-5 为使CuKα线的强度衰减50%，需要多厚的Ni滤波片？（Ni的密度为8.9 g/cm3 ） 由 I=I0exp(-μ1x) μ1=49.3,ρ=8.90g/cm3 0.5=exp(-49.3*8.90x)=exp(-438.77x) x=0.00158cm 1-6 试计算Cu的K系激发电压。 λ=0.154178 nm E=hv=h*c/λ=6.626*10-34*2.998*108/（0.13802*10-9）=144.87＊1017J V=144.87*10-17/1.602*10-19=8984 V 1-7简述定量分析的基本原理及定量线的选择原则。 原理是混合物中某物相所产生的衍射强度与其在混合物中的含量相关的。定量线选择原则是： 分析衍射线应不与其他物相衍射线重叠。 分析衍射线应有足够的衍射强度，最好是强峰。 分析衍射线应没有择优取向等原因造成的强度失真现象。 1-8产生X 射线需具备什么条件？ Ｘ射线产生的条件 （1）以某种方式得到一定量的自由电子； （2）在高真空中，在高压电场作用下迫使这些电子作定向高速运动； （3）在电子运动路径上设障碍物，以急剧改变电子的运动方和向。 1-9德拜相机组成？各部件的作用是什么？测样时相机的底相的安装方式有哪些？各适用于什么样地方？ 答案：组成：是由相机园筒、光阑、承光管和位于筒心位置的试样架组成。 各部分的作用：光阑的作用是限制照射到样品的光束的大小和发散度。 承光管的作用有二：一是可以检查X射线对样品的照准情况，二是可以将透过试样后入射线在管内产生衍射线和衍射线吸收。 底片 安装方式有正装法、反装法、不对称装法。 正装法：在物相分析等工作中常用此法。 反装法：测定点阵常数常用此法。 不对称装法：用于点阵常数的精确测定。 1-10连续光谱是如何产生的？其短波限为12.4/V，与某物质的吸收限12.4/VK有何不同？ 连续光谱是产生的过程是大量的微观粒子参与的过程。大量电子在高压电场的作用下，以极高的速度向阳极轰击，由于阳极的阻碍作用，电子将产生极大的负加速度。根据经典物理学理论，一个带负电荷的电子作加速运动时，电子周围的电磁场将发生急剧变化 ，此时必然要产生一个电磁波，或至少一个电磁脉冲。由于大量电子射到阳极上的时间和条件不相同，因而得到的电磁波具有连续的各种波长，形成连续X射线谱 1-11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？ （1）原子的衍射强度为一个电子散射强度的Z2 （2）改变单位晶胞中原子的位置，可使反射消失或发生变化从φi。 1-12定量分析的影响因素及克服方法。 样品本身：择优取向、显微吸收、颗粒效应、消光效应、结晶度与混合度。 峰背比：克服方法：大功率、减慢扫描速度、实验条件选择要适当、单色器。 仪器：计数器感应效应、稳定度。 1-13连续谱是怎样产生的？其短波极限与某物质的吸收限有何不同？ 连续光谱是产生的过程是大量的微观粒子参与的过程。大量电子在高压电场的作用下，以极高的速度向阳极轰击，由于阳极的阻碍作用，电子将产生极大的负加速度。根据经典物