《材料特性表征》章节复习试题及答案（大学期末复习资料）.docx

材料特性表征第一篇组织形貌分析

作业题

必答题：（15道题）

光学显微镜的分辨本领和数值孔径？

什么是电子显微分析？电子显微分析的特点是什么？

什么是扫描探针显微技术？

简述光与物质相互作用的各种物理信号及其特点。

简述电子束和固体物质相互作用的各种物理信号以及其特点。

简述各类型扫描探针显微镜所使用的工作信号。

简述透射电镜的优势和特点。

简述扫描电镜的优势和特点。

简述扫描隧道显微镜的优势和特点。

简述原子力显微镜的优势和特点。

简述光学显微镜的发展趋势。

简述扫描电镜的发展趋势。

简述透射电镜的发展趋势。

简述扫描隧道显微镜的发展趋势。

简述原子力显微镜的发展趋势。

选答题：（30道题中任选15道）

光学显微镜成像原理。

什么是共聚焦显微技术？

多光子共聚焦显微镜的构造以及特点。

电子波长由什么决定？

什么是静电透镜和磁透镜？各有什么特点？各用于电镜中的什么位置？

电磁透镜的像差有哪几种？产生原因及克服方法？

电磁透镜的场深？

电子的弹性散射有什么特点？用于什么分析？

简述透射电镜的工作原理。

透射电镜光学成像系统的结构分为哪几部分？

透射电镜的性能指标包括哪些方面？

简述透射电镜分析中粉末样品和薄膜样品的制备。

透射电镜分析有哪些应用？

简述扫描电镜的各种类型电子枪的性能和特点。

扫描电镜图像的衬度有哪几种？这几种衬度是如何形成的？

背散射电子像有哪两种？是如何形成的？

扫描电镜试样有什么要求及如何制备？

扫描电镜分析有哪些应用？

简述扫描电镜的成像原理。

说明扫描电镜中常用的三种信号及有效作用深度。

扫描电镜图像衬度形成的原因。

二次电子是怎样产生的？有什么特点？

结合图示阐述利用二次电子成像时，表面形貌对二次电子产率的影响。

二次电子像主要反映试样的什么特征？用什么衬度解释？该衬度的形成主要取决于什么因素？

阐述扫描电镜景深概念，说明景深与临界分辨本领和电子束入射半角αc的关系。

简述扫描隧道显微镜的基本工作原理。

简述原子力显微技术的基本工作原理。

绘图说明原子力显微镜如何检测悬臂位置。

AFM测试时说出在接触和非接触区间分别利用何种相互作用力。

说出原子力显微镜的三种类型。

说明恒力和恒高模式原子力显微镜是如何测量样品形貌的。

材料特性表征第一篇组织形貌分析

作业题

光学显微镜的分辨本领和数值孔径？

光学显微镜的分辨率：样品上相应的两个物点间距离?r。定义为透镜能分辨的最小距离，也就是透镜的分辨本领。

提高分辨率的方法：使用低波长光源，增大介质n值，增大孔径角，提高对比度。

光学显微镜数值孔径NA=nsinα是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和半孔径角（α）的正弦之乘积

什么是电子显微分析？电子显微分析的特点是什么？

电子显微分析是利用聚焦电子束与试样物质相互作用产生的各种物理信号分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成。

电子显微分析的特点：(1)可以在极高放大倍率下直接观察试样的形貌、结构，选择分析区域。分辨率高：0.2~0.3nm;放大倍数高：20~30万倍(2)是一种微区分析方法，具有高度分辨率，成像分辨率达到0.2~0.3mm,可直接分辨原子，能进行nm尺度的晶体结构及化学组成分析。(3)各种电子显微镜分析仪器日益向多功能、综合性方向发展，可以进行形貌、物相、晶体结构和化学组成等的综合分析

电子波长由什么决定？

电子波波长与电子运动速度的关系：所以电子波长由电子运动速度决定。

什么是静电透镜和磁透镜？各有什么特点？

静电透镜：能使电子波折射聚焦的具有旋转对称等电位曲面簇的电极装置。

磁透镜：能使电子波聚焦的具有旋转对称非均匀的磁极装置。

电磁透镜的像差有哪几种？

电磁透镜的像差分成两类：第一是因为透镜磁场几何上的缺陷造成的，叫做几何像差，包括球面像差、像散和像畸变。

第二是由于电子波长或者能量非单一性而引起的，与多色光相似，叫做色差。

电磁透镜的场深？

电磁透镜的场深或景深：在保持象清晰的前提下，试样在物平面上下沿镜轴可移动的距离，或者说试样超越物平面所允许的厚度。

电子的弹性散射有什么特点？用于什么分析？

如果在散射过程中入射电子只改变方向，但其总动能基本上无变化，则这种散射称为弹性散射。弹性散射的电子符合布拉格定律。携带有晶体结构、对称性、取向和样品厚度等信息。在电子显微镜中用于分析材料的结构。

简述透射电镜的工作原理。

透射电子显微镜：是以波长极短的电子束作为照明源，用电子透镜聚焦成像的一种具有高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。

透射电镜光学成像系统的结构分为哪几部分？

物镜、中间镜、投影镜

透射电镜分析有哪些应用？

用于微区厚度、平均原子序数、晶体结构及位向分析

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