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(完整word版)材料分析方法周玉第二版
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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
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