材料研究与测试方法期末总结.doc

(完整word版)材料研究与测试方法期末完整总结 (完整word版)材料研究与测试方法期末完整总结 (完整word版)材料研究与测试方法期末完整总结 XRD 1、连续 X 射线谱与特色 X射线谱产生的机理 连续 X 射线谱 : 从阴极发出的电子经高压加快抵达阳极靶材时， 因为单位 时间内抵达的电子数目极大， 并且达到靶材的时间和条件各不相同， 并且大多 数电子要经过多次碰撞，能量逐渐损失去，因此出现连续变化的波长谱。 特色 X 射线谱 : 从阴极发出的电子在高压加快后，假如电子的能量足够大 而将 阳极靶原子中内层电子击出留下空位，原子中其余层电子就会跃迁以填 补该空位，同时将剩余的能量以 X 射线光子的形式开释出来， 结果获取拥有固 定能量，频次或固定波长的特色 X 射线。 书上答：原子系统中的电子遵照刨利不相容原理不连续的散布在 K、L、M、 N等，不同能级的壳层上，并且按能量最低原理从里到外逐层填补。当外来的高 速度的粒子动能足够大时，能够将壳层中某个电子击出去，于是在本来的地点 出现空位，原子系统的能量高升，处于激发态，这时原子系统就要向低能态转 化，即向低能级上的空位跃迁，在跃迁时会有一能量产生，这一能量以光子的 形式辐射出来，即特色 X 射线 2、 X 射线谱的种类？各自的特色？ 两种种类：连续 X 射线谱和特色 X 射线谱 连续 X 射线谱：拥有从某一个最短波长（短波极限）开始的连续的各样波长 的 X 射线。它的强度随管电压 V、管电流 i 和阳极资料原子序数 Z 的变化而变化。指 X 射线管中发出的一部分包含各样波长的光的光谱。从管中开释的电子与阳 极碰撞的时间和条件各不相同，绝大部分电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，所以出现连续 X 射线谱 特色 X 射线谱：也称表记 X 射线谱，它是由若干特定波长而强度很大的谱线 构成的，这类谱线只有当管电压超出必定数值 Vk( 激发电压 ) 时才能产生，而这类谱线的波长与 X 射线管的管电压、管电流等工作条件没关，只取决于阳极材 料，不同元属制成的阳极将发出不同波长的谱线，并称为特色X 射线谱 3、 X 射线相关散射与非相关散射现象 相关散射：当 X 射线与原子中约束较紧的内层电子相撞时，电子振动时向 周围发射电磁波的散射过程。（这些散射波之间复合振动方向相同、 频次相同、 位相差恒定的光的干预条件，所以能够发生干预作用） 非相关散射：当 X 射线光子与约束不大的外层电子或价电子或金属晶体中 的自由电子相撞时的散射过程。 4、 光电子、荧光 X射线以及俄歇电子的含义 光电效应：以光子激发原子所发生的激发和辐射过程。 光电子：光电效应中由光子激发所产生的电子（或入射光量子与物质原子中 电子相互碰撞时被激发的电子） 。 荧光 X 射线（二次特色 X 射线）：由 X 射线激发所产生的特色 X 射线。 俄歇电子：原子外层电子跃迁填补内层空位后开释能量并产生新的空位，这 些能量被包含空位层在内的邻近原子或较外层电子汲取，受激发逸出原子的电 子叫做俄歇电子。 5、 短波限、汲取限 短波限： X 射线管不同管电压下的连续谱存在的一个最短波长值。 汲取限：把一特定壳层的电子击出所需要的入射光最长波长。 6、 X 射线与物质的如何相互作用的，产生那些物理现象？ 射线与物质的作用是经过 X 射线光子与物质的电子相互碰撞而实现的。 与物质作用后会产生 X 射线的散射（弹性散射和非弹性散射） ，X 射线的汲取， 光电效应与荧光辐射等现象 7、晶面及晶面间距 晶面：在空间点阵中能够作出相互平行且间距相等的一组平面，使所有的节 点均位于这组平面上，各平面的节点散布状况完整相同，这样的节点平面成为 晶面。 晶面间距：两个相邻的平行晶面的垂直距离。 8、晶面间距与点阵常数之间的关系 ( 掌握立方晶系的 ) 。 dhkl=a/sqrt(h2+k2+l2) 9、什么叫 X 射线的衍射？布拉格方程的表达式？各字母的含义？意 义？极限条件？应用？ 1 ）当一束 X 射线照耀到晶体上，晶体中各个原子对 涉叠加的现象叫 X 射线的衍射。  X 射线的相关散射波干 ）布拉格方程两种表达 1) 一般形式：2dsin θ=nλ 2) 标准形式：2dHKLsin =λ 3 ）此中 d 为晶面间距，（HKL）为衍射指数，θ为半衍射角，λ为 X 射线波 长， n 为整数，称衍射级数。 ）意义：仅当射向相邻原子面上的入射光程差为波长λ的整数倍时，相邻晶面的反射波才能干预增强形成衍射线，产生衍射 ）极限条件：（2 个） 1 、2dsin  θ=nλ  =sin  θ =nλ/(2d)  ≤ 1  = n  ≤2d/ λ  当入射线的 波长和衍射面选定此后， d 和λ的值都定了，可能有的衍