材料分析测试方法部分课后习题答案.pdfVIP

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第一章X射线物理学基础

2、若X射线管的额定功率为1.5KW，在管电压为35KV时，容许的最大电流是多少？

答：1.5KW/35KV=0.043A。

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，故选择Ni为滤片材料。查表得：μmα＝49.03cm2／g，μmβ＝

290cm2／g，有公式，，，故：，解得:t=8.35umt

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)

其中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、名词解释：相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、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相同，这种由于散射线与入射线的波长和频率一

致，位相固定，在相同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改变，这种散射现象称为非相干散射。

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射线通过物质时光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

必须等于或大于将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

的吸收限。

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收体，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。

第二章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新排列：（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按次

序是：（100）、（110）、（111）、（200）、（210）、（121）、（220）、（221）、（030）、（130）、

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（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）照射，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°。

6、判别下列哪些晶面属于[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。因为它们符合晶带定

律公式：hu+kv+lw=0