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材料分析方法

课后练习题参考答案

2023-1-4

BY：二专业の学渣

材料科学与工程学院

材料分析方法〔

材料分析方法〔周玉主编〕

1

第一章X射线物理学根底

3.争论以下各组概念的关系

答案之一

(1〕同一物质的吸取谱和放射谱；

答：λk吸取〈λkβ放射〈λkα放射

(2〕X射线管靶材的放射谱与其配用的滤波片的吸取谱。

答：λkβ放射〔靶〕〈λk吸取(滤波片)〈λkα放射〔靶〕。任何材料对X射线的吸取都有一个Kα线和Kβ线。如Ni的吸取限为0.14869nm。也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有猛烈的吸取。而比照0.14869稍长的X射线吸取很小。Cu靶X射线:Kα

=0.15418nm Kβ=0.13922nm。

(3〕X射线管靶材的放射谱与被照耀试样的吸取谱。答：Z靶≤Z样品+1或Z靶Z样品

X射线管靶材的放射谱稍大于被照耀试样的吸取谱，或X射线管靶材的放射谱大大小于被照耀试样的吸取谱。在进展衍射分析时，总期望试样对X射线应尽可能少被吸取，获得高的衍射强度和低的背底。

答案之二

1〕同一物质的吸取谱和放射谱；

答：当构成物质的分子或原子受到激发而发光，产生的光谱称为放射光谱，放射光谱的谱线与组成物质的元素及其外围电子的构造有关。吸取光谱是指光通过物质被吸取后的光谱，吸取光谱则打算于物质的化学构造，与分子中的双键有关。

2〕X射线管靶材的放射谱与其配用的滤波片的吸取谱。

答：可以选择λK刚好位于辐射源的Kα和Kβ之间的金属薄片作为滤光片，放在X射线源和试样之间。这时滤光片对Kβ射线猛烈吸取，而对Kα吸取却少。

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)

*0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)

其中h为普郎克常数，其值等于6.626×10-34e为电子电荷，等于1.602×10-19c

故需加的最低管电压应≥17.46(kv)，所放射的荧光辐射波长是0.071纳米。

7、名词解释：相干散射、非相干散射、荧光辐射、吸取限、俄歇效应

答：⑴当χ射线通过物质时，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，其频率与入射线的频率一样，这种由于散射线与入射线的波长和频率全都，位相固定，在一样方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。

⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，可以得到波长比入射χ射线长的χ射线，且波长随散射方向不同而转变，这种散射现象称为非相干散射。

材料分析方法〔

材料分析方法〔周玉主编〕

2

⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K电子，当外层电子来填充K空

位时，将向外辐射K系χ射线，这种由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射线通过物质时间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

必需等于或大于将K电子从无穷远移至K层时所作的功W，称此时的光子波长λ称为K

系的吸取限。

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，此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸取体，这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。

其次章X射线衍射方向

2、下面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次序重排列：〔12ˉ3〕，〔100〕，〔200〕，〔ˉ311〕，〔121〕，〔111〕，〔ˉ210〕，〔220〕，〔130〕，

〔030〕，〔2ˉ21〕，〔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按次序是：〔100〕、〔110〕、〔111〕、〔200〕、〔210〕、〔121〕、〔220〕、〔221〕、〔030〕、〔130〕、〔311〕、

3.〔123〕。

3.

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：2dsinθ=λ，故掠射角θ=arcsin〔λ/2〕,

由以上公式得：2d(110)sinθ1=λ，得θ1=34.4°，同理θ2=53.1°，θ3=78.2°。

第三章X射线衍射强度

3、洛伦兹因数是表示什么对