现代分析材料习题Word文件下载.docx
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都要用到光源，都需要装置使光源聚焦成像。
异同点：
光学显微镜的光源是可见光，聚焦用的是玻璃透镜，而透射电子显微镜的分别是电子束和电磁透镜。
光学显微镜分辨本领低，放大倍数小，景深小，焦长短，投射显微镜分辨本领高，放大倍数大，景深大，焦长长。
7为什么透射电镜的样品要求非常薄，而扫描电镜无此要求？
因为用透射电镜分析时，电子光束要透过样品在底片上形成衍射图案，样品过厚则无法得到衍射图案，对于扫描电镜，对样品无此要求是因为用扫描电镜时是通过分析电子束与固体样品作用时产生的信号来研究物质，所以对样品不要求非常薄。
8什么是衍射衬度？
它与质厚衬度有什么区别？
衍射衬度主要是由于晶体试样满足布拉格反射条件程度差异以及结构振幅不同而形成电子图象反差。
而质厚衬度是由于试样的质量和厚度不同，各部分对入射电子发生相互作用，产生的吸收与散射程度不同，而使得透射电子束的强度分布不同，形成反差。
9.何谓衬度？
TEM能产生哪几种衬度像，是怎么产生的，都有何用途？
由于样品各部分结构的不同而导致透射到荧光屏强度的不均匀分布现象就称为衬度。
TEM可产生相位衬度和振幅衬度。
振幅衬度是由于入射电子通过试样时，与试样内原子发生相互作用而发生振幅的变化，引起反差。
振幅衬度主要有质厚衬度和衍射衬度两种。
由于试样的质量和厚度不同，各部分对入射电子发生相互作用，产生的吸收与散射程度不同，而使得透射电子束的强度分布不同，形成反差，称为质-厚衬度。
10.画图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像，暗场像和中心暗场像。
只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场像。
只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。
入射电子束相对衍射晶面倾斜角，此时衍射斑将移到透镜的中心位置，该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬衬度像称为中心暗场成像。
11.制备薄膜样品的基本要求是什么？
具体工艺如何？
双喷减薄与离子减薄各适合于制备什么样品？
薄膜样品的制备必须满足以下要求：
?
薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同，制备过程中，这些组织结构不发生变化。
?
薄膜样品厚度必须足够薄，只有能被电子束透过，才有可能进行观察和分析。
薄膜样品应有一定强度和刚度，在制备，夹持和操作过程中，在一定的机械力作用
下不会引起变形或损坏。
在样品制备过程中不容许表面产生氧化和腐蚀。
氧化和腐蚀会使样品的透明度下降，
并造成多种假象。
具体工艺为用电火花线切割法初减薄，通过手工研磨或化学腐蚀进行预减薄，用双喷电解抛光减薄和离子减薄法来最终减薄。
离子减薄方法可以适用于矿物、陶瓷、半导体及多相合金等电解抛光所不能减薄的样品。
双喷减薄可以适用于金属与部分合金。
12、设样品中有不同取向的两个相邻晶粒，在强度为I0的入射电子束照射下，A晶粒的（HKL）晶面与入射束间的夹角正好等于布拉格角，形成强度为IHKL的衍射束，其余晶面均不满足布拉格方程；
而B晶粒的所有晶面均与衍射条件存在较大的偏差。
试绘出明场，暗场，中心暗场像条件下衍射衬度的光路图，并分别求出明场像和暗场像条件下像平面上A晶粒和B晶粒对应区域的电子束强度？
明场像：
A晶粒为：
IHKLB晶粒为：
I0
暗场像：
13、为什么衍射晶面和透射电子显微镜入射电子束之间的夹角不精确符合布拉格条件时仍能产生衍射？
由于薄膜样品厚度很小，其倒易点阵中各阵点已不再是几何点，而是沿样品厚度方向扩展延伸为杆状，即倒易杆，从而增加了与反射球相交的机会，结果使略为偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
14、什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“俄歇效应”？
（1）当X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震动，受迫震动产生交变电磁场。
其频率与入射线的频率相同，相为固定。
在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。
（2）当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，可得到波长更长的X射线且散射位相与入射波位相之间不存在固定关系，称之为非相干散射。
（3）当一个原子内层的一个电子被电离后，处于激发态的电子将产生跃迁。
多余的能量以无辐射的形式传给另一个电子，并将其激发出来的效应。
15、相对光学显微镜，透射电子显微镜、扫描电子显微镜各有哪些优点？
透射电子显微镜由于电子波长极短，同时与物质作用遵从布拉格（Bragg）方程，产生衍射现象，使得透射电镜自身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的功能。
扫描电镜既具有光学显微镜制样简易，又具有昂贵、复杂的透射电镜的众多功能和适用性。
它能弥补透射电镜样品制备要求很高的缺点。
景深大,图像富有立体感;
。
放大倍数连续调节范围大。
分辨本领比较高（0.5-10nm）。
可直接观察大块试样。
固体材料样品表面和界面分析。
适合于观察比较粗糙的表面、材料断口和显微组织三维形态。
可做综合分析,宏观-微观形貌,微区成份-元素分析,宏观和微观取向分析。
试样在加热,冷却和拉伸等条件下的显微结构动态观察
16、透射电镜主要由几大系统构成？
各系统之间关系如何？
透射电镜由照明系统，成像系统，观察记录系统组成。
照明系统提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。
成像系统将衍射花样或图像投影到荧光屏上。
观察记录系统用于观察和分析。
17、简述镜筒的基本结构和各部分的作用。
镜筒一般为直立积木式结构，自上而下由电子枪，照明系统，样品室，成像系统和观察记录系统。
电子枪将电子源发射的电子束流聚焦，照明系统提供照明源，样品室承载样品，成像系统将衍射花样或图像投影到荧光屏上。
18、聚光镜、物镜、中间镜和投影镜各自具有什么功能和特点？
聚光镜的作用是会聚电子枪发射出的电子束，调节照明强度、孔径角和束斑大小。
用来获得第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜。
电镜的分辨率主要取决于物镜。
中间镜和投影镜的作用是将来自物镜的初级像逐级放大，最后成像于荧光屏上。
其结构与物镜基本相似。
中间镜是长焦距弱磁变倍率透镜，放大倍数可调节0—20倍。
投影镜是短焦距强磁透镜，可进一步放大中间镜的像。
投影镜内孔径较小，使电子束进入投影镜孔径角很小。
19消像散器的作用和原理是什么？
消像散器的作用就是用来消除像散的。
其原理就利用外加的磁场把固有的椭圆形磁场校正成
接近旋转对称的磁场。
机械式的消像散器式在电磁透镜的磁场周围放置几块位置可以调节的导磁体来吸引一部分磁场从而校正固有的椭圆形磁场。
而电磁式的是通过电磁板间的吸引和排斥来校正椭圆形磁场的。
20透射电镜中有哪些主要光阑，在什么位置？
其作用如何？
主要有三种光阑：
A聚光镜光阑。
在双聚光镜系统中，该光阑装在第二聚光镜下方。
作用：
限制照明孔径角。
B物镜光阑。
安装在物镜后焦面。
作用:
提高像衬度；
减小孔径角，从而减小像差；
进行暗场成像。
C选区光阑：
放在物镜的像平面位置。
对样品进行微区衍射分析。
21选区衍射操作时，选区光阑和物镜光阑各有什么用处？
选区光阑：
选取分析样品上的一个微小区域
物镜光阑：
提高像衬度,减小孔径角，从而减小像差,进行暗场成像
22照明系统的作用是什么？
它应满足什么要求？
作用：
提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。
为满足明场和暗场成像需要，照明束可在20-30范围内倾斜
23成像系统的主要构成及其特点是什么?
成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜及物镜光阑和选区光阑组成物镜物镜物镜物镜：
强激磁短焦距，放大倍数高，100~300倍中间镜中间镜中间镜中间镜：
弱激磁长焦距，放大倍数0~20倍，当放大倍数大于1，用来进一步放大物象，小于1用来缩小物象投影镜投影镜投影镜投影镜：
强激磁短焦距，激磁电流固定，景深焦长很大
24分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平面和物平面）之间的相对位置关系，并画出光路图。
如果把中间镜的物平面和物镜的像平面重合，则在荧光屏上得到一幅放大像，这是成像操作。
如果把中间镜的物平面和物镜的背焦面重合，则在荧光屏上得到一幅电子衍射花样，这是电子衍射操作
篇二：
材料现代分析方法复习题
材料分析方法习题
一、选择题
1.M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（B）
A.Kα；
B.Kβ；
C.Kγ；
D.Lα。
2.当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（C）
A．Cu；
B.Fe；
C.Ni；
D.Mo。
3.当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（A）
A.短波限λ0；
B.激发限λk；
C.吸收限；
D.特征X射线
4.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这整个过程将产生（D）
A.光电子；
B.二次荧光；
C.俄歇电子；
D.（A+C）
5.最常用的X射线衍射方法是（B）。
A.劳厄法；
B.粉末法；
C.周转晶体法；
D.德拜法。
6.射线衍射方法中，试样为单晶体的是（D）
A、劳埃法B、周转晶体法C、平面底片照相法D、A和B
7.晶体属于立方晶系，一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4，则该晶面的指标为（B）
A、（364）B、（234）C、（213）D、（468）
8.立方晶系中，指数相同的晶面和晶向（B）
A、相互平行B、相互垂直C、成一定角度范围D、无必然联系
9.晶面指数（111）与晶向指数（111）的关系是（C）。
A.垂直；
B.平行；
C.不一定。
10.在正方晶系中，晶面指数{100}包括几个晶面（B）。
A.6；
B.4；
C.2D.1；
11.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（B）
A.X射线透射学；
B.X射线衍射学；
C.X射线光谱学；
D.其它
12、对于简单点阵结构的晶体，系统消光的条件是（A）
A、不存在系统消光B、h+k为奇数C、h+k+l为奇数D、h、k、l为异性数
13、立方晶系{100}晶面的多重性因子为（D）
A、2B、3C、4D、6
14、洛伦兹因子中，第一几何因子反映的是（A）
A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响
C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响
15、洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（B）
16、洛伦兹因子中，第三几何因子反映的是（C）
17、对于底心斜方晶体，产生系统消光的晶面有（C）
A、112B、113C、101D、111
18、对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（C）
A、200B、220C、112D、111
19、热振动对x-ray衍射的影响中不正确的是（E）
A、温度升高引起晶胞膨胀B、使衍射线强度减小C、产生热漫散射D、改变布拉格角E、热振动在高衍射角所降低的衍射强度较低角下小
20、衍射仪的测角仪在工作时，如试样表面转到与入射线成30度角时，计数管与入射线成多少度角?
（B）
A.30度；
B.60度；
C.90度。
21、不利于提高德拜相机的分辨率的是（D）。
A.采用大的相机半径；
B.采用X射线较长的波长；
C.选用大的衍射角；
D.选用面间距较大的衍射面。
22、德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是（C）
A、正装法B、反装法C、偏装法D、以上均可
23、样品台和测角仪机械连动时，计数器与试样的转速关系是（B）
A、1﹕1B、2﹕1C、1﹕2D、没有确定比例
24、关于相机分辨率的影响因素叙述错误的是（C）
A、相机半径越大，分辨率越高B、θ角越大，分辨率越高
C、X射线波长越小，分辨率越高D、晶面间距越大，分辨率越低
25、粉末照相法所用的试样形状为（C）
A、块状B、分散C、圆柱形D、任意形状
26、低角的弧线接近中心孔，高角线靠近端部的底片安装方法为（A）
A、正装法B、反装法C、偏装法D、任意安装都可
27、以气体电离为基础制造的计数器是（D）
A、正比计数器B、盖革计数器C、闪烁计数器D、A和B
28、利用X射线激发某种物质会产生可见的荧光，而且荧光的多少与X射线强度成正比的特性而制造的计数器为（C）
A、正比计数器B、盖革计数器C、闪烁计数器D、锂漂移硅检测器
29、测定钢中的奥氏体含量，若采用定量X射线物相分析，常用方法是（C）。
A.外标法；
B.内标法；
C.直接比较法；
D.K值法。
30、X射线物相定性分析时，若已知材料的物相可以查（C）进行核对。
A.哈氏无机数值索引；
B.芬克无机数值索引；
C.戴维无机字母索引；
D.A或B。
31、PDF卡片中，数据最可靠的用（B）表示
A、iB、★C、○D、C
32、PDF卡片中，数据可靠程度最低的用（C）表示
33、将所需物相的纯物质另外单独标定，然后与多项混合物中待测相的相应衍射线强度相比较而进行的定量分析方法称为（A）
A、外标法B、内标法C、直接比较法D、K值法
34、在待测试样中掺入一定含量的标准物质，把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条相比较，从而获得待测相含量的定量分析方法称为（B）
35、透射电子显微镜中可以消除的像差是（B）。
A．球差；
B.像散；
C.色差。
36、由于电磁透镜中心区域和边缘区域对电子折射能力不同而造成的像差称为（A）
A、球差B、像散C、色差D、背散
37、由于透镜磁场非旋转对称而引起的像差称为（B）
38、由于入射电子波长的非单一性造成的像差称为（C）
39、制造出世界上第一台透射电子显微镜的是（B）
A、德布罗意B、鲁斯卡C、德拜D、布拉格
40、透射电镜中电子枪的作用是（A）
A、电子源B、会聚电子束C、形成第一副高分辨率电子显微图像D、进一步放大物镜像
41、透射电镜中聚光镜的作用是（B）
42、透射电镜中物镜的作用是（C）
43、透射电镜中电中间镜的作用是（D）
44、能提高透射电镜成像衬度的光阑是（B）
A、第二聚光镜光阑B、物镜光阑C、选区光阑D、索拉光阑
45、物镜光阑安放在（C）
A、物镜的物平面B、物镜的像平面C、物镜的背焦面D、物镜的前焦面
46、选区光阑在TEM镜筒中的位置是（B）
47、电子衍射成像时是将（A）
A、中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合B、中间镜的物平面与与物镜的像平面重合C、关闭中间镜D、关闭物镜
48、透射电镜成形貌像时是将（B）
49、为了减小物镜的球差，往往在物镜的背焦面上安放一个（B）
50、若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（C）。
A.1000；
B.10000；
C.40000；
D.600000。
51、单晶体电子衍射花样是（A）。
A.规则的平行四边形斑点；
B.同心圆环；
C.晕环；
D.不规则斑点。
52、薄片状晶体的倒易点形状是（C）。
A.尺寸很小的倒易点；
B.尺寸很大的球；
C.有一定长度的倒易杆；
D.倒易圆盘。
53、当偏离矢量S A.球面外；
B.球面上；
C.球面内；
D.B+C。
54、能帮助消除180o不唯一性的复杂衍射花样是（A）。
A.高阶劳厄斑；
B.超结构斑点；
C.二次衍射斑；
D.孪晶斑点。
55、菊池线可以帮助（D）。
A.估计样品的厚度；
B.确定180o不唯一性；
C.鉴别有序固溶体；
D.精确测定晶体取向。
56、如果单晶体衍射花样是正六边形，那么晶体结构是（D）。
A.六方结构；
B.立方结构；
C.四方结构；
57、有一倒易矢量为g?
2a2bc，与它对应的正空间晶面是（C）。
A.（210）；
B.（220）；
C.（221）；
D.（110）；
58、将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像，这是（C）。
A.明场像；
B.暗场像；
C.中心暗场像；
D.弱束暗场像。
59、当t=5s/2时，衍射强度为（D）。
A.Ig=0；
B.Ig0；
D.Ig=Imax。
60、已知一位错线在选择操作反射g1=（110）和g2=（111）时，位错不可见，那么它的布氏矢量是（B）。
A.b=（0-10）；
B.b=（1-10）；
C.b=（0-11）；
D.b=（010）。
61、当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时的成像衬度是（C）。
A.质厚衬度；
B.衍衬衬度；
C.应变场衬度；
D.相位衬度。
62、当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时所看到的粒子大小（B）。
A.小于真实粒子大小；
B.是应变场大小；
C.与真实粒子一样大小；
D.远远大于真实粒子。
63、中心暗场像的成像操作方法是（C）。
A．以物镜光栏套住透射斑；
B．以物镜光栏套住衍射斑；
C．将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。
64、扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是（B）。
A.波谱仪；
B.能谱仪；
C.俄歇电子谱仪；
D.特征电子能量损失谱。
65、波谱仪与能谱仪相比，能谱仪最大的优点是（A）。
A.快速高效；
B.精度高；
C.没有机械传动部件；
D.价格便宜。
66、要分析基体中碳含量，一般应选用（A）电子探针仪，
A.波谱仪型B、能谱仪型
二、名词解释
1、系统消光：
因原子在晶体中位置不同或原子种类不同而引起的某些方向上衍射线消失的现象。
2、结构因子：
定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数。
3.Hanawalt索引——数字索引的一种，每种物质的所有衍射峰之中，必然有三个峰的强度最大（而非面网间距最大）。
把这三个强度最大的峰，按一定的规律排序，就构成了Hanawalt排序和索引方法。
排序时，考虑到影响强度的因素比较复杂，为了减少因强度测量的差异而带来的查找困难，索引中将每种物质列出三次。
数据检索时，按实际衍射图谱中的3强峰进行数据检索，即可找到对应的衍射卡片。
4.直接比较法——将试样中待测相某跟衍射线的强度与另一相的某根衍射线强度相比较的定量金相分析方法。
5、球差：
即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不同造成的。
轴上物点发出的光束，经电子光学系统以后，与光轴成不同角度的光线交光轴于不同位置，因此，在像面上形成一个圆形弥散斑，这就是球差。
6、像散：
由透镜磁场的非旋转对称引起的像差。
7、色差：
由于电子的波长或能量非单一性所引起的像差，它与多色光相似，所以叫做色差。
8、景深：
透镜物平面允许的轴向偏差。
9、焦长：
透镜像平面允许的轴向偏差。
10、Ariy斑：
物体上的物点通过透镜成像时，由于衍射效应，在像平面上得到的并不是一个点，而是一个中心最亮、周围带有明暗相间同心圆环的圆斑，即所谓Airy斑。
1
1、孔径半角：
孔径半角是物镜孔径角的一半，而物镜孔径角是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。
因此，孔径半角是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度的一半。
12、点分辨率与晶格分辨率——点分辨率是电镜能够分辨的两个物点间的最小间距；
晶格分辨率是能够分辨的具有最小面间距的晶格像的晶面间距。
13、选区衍射——为了分析样品上的一个微小区域，在样品上放一个选区光阑，使电子束只能通过光阑孔限定的微区，对这个微区进行衍射分析。
14、有效放大倍数—把显微镜最大分辨率放
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