材料研究方法课后习题答案
第一章绪论
1、材料时如何分类得？材料得结构层次有哪些？
答：材料按化学组成与结构分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料
材料得结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。
2、材料研究得主要任务与对象就是什么？有哪些相应得研究方法？
答：任务：研究、制造与合理使用各类材料。
研究对象：材料得组成、结构与性能。
研究方法：图像分析法、非图形分析法：衍射法、成分谱分析。
成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等；
光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光；
色谱包括：气相、液相、凝胶色谱等；
热谱包括：DSC、DTA等。
3、材料研究方法就是如何分类得？如何理解现代研究方法得重要性？
答：按研究仪器测试得信息形式分为图像分析法与非图形分析法；
按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法与成分谱分析。
重要性：
1）理论：新材料得结构鉴定分析；
2）实际应用需要：配方剖析、质量控制、事故分析等。
第二章光学显微分析
1、区分晶体得颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性？答：颜色：晶体对白光中七色光波选择吸收得结果。
多色性：由于光波与晶体中得振动方向不同，使晶体颜色发生改变得现象。
吸收性：颜色深浅发生改变得现象称为吸收性。
光波射入非均质矿物晶体时，振动方向就是不同得，折射率也就是不同得，因此体现了多色性。
2、什么就是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？
答：在两个折射率不同得物质接触处，可以瞧到比较黑暗得边缘，称为晶体得轮
廓。在轮廓附近可以瞧到一条比较明亮得细线，当升降镜筒时，亮线发生移动，这条较亮得细线称为贝克线。
移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率答得介质移动。
作用：根据贝克线得移动规律，比较相邻两晶体折射率得相对大小。
3、什么就是晶体得糙面、突起、闪突起？决定晶体糙面与突起等级得因素就是什么？
答：糙面：在单偏光镜下观察晶体表面时，可发现某些晶体表面较为光滑，某些晶体表面显得粗糙呈麻点状，好像粗糙皮革一样这种现象称为糙面。
突起：在晶体形貌观察时会感觉到不同晶体表面好像高低不平，某些晶体显得高一些，某些晶体显得低一些，这种现象称为突起。
闪突起：双折射率答得晶体，在单偏光镜下，旋转物台，突起高低发生明显得变化，这种现象称为闪突起。
决定晶体糙面与突起等级得因素：根据光片中突起得高低、轮廓、糙面得明显程度划分等级。
4、什么叫干涉色？影响晶体干涉色得因素有哪些？光得干涉条件就是什么？答：白光由七种不同波长得单色光组成，由于不同单色光发生得消光位与最强位因各自波长而处于不同位置，因此七种单色光得明暗干涉条纹互相叠加而构成了与光程差相对应得特殊混合色，称为干涉色。
影响干涉色得因素：光程差得大小影响干涉色得颜色；α角影响干涉色得亮度。
光得干涉条件：两束光振动频率相同，均同一平面内振动，且存在光程差。
10、如何利用锥光镜鉴定晶体得光性与轴性？（了解）
答：光性得鉴定：鉴定一轴晶晶体得光性可利用相应补色器，通过确定黑十字所划分得四个象限或黑直臂两侧所对应得象限中光率体得分布形式来确定；在二轴晶晶体切片中，由黑十字或黑直臂位转动物台45°时，黑弯臂得顶点即光轴出露点，此时与光轴面垂直方向即为Nm，此时可以利用补色器，通过鉴定两光轴出露点连线平行于Ng或Np来确定就是哪根光率体主轴，即可确定二轴晶光率体光性。
轴性得鉴定：在锥光镜下，一轴晶与二轴晶晶体得干涉图像明显不同，对于
一轴晶来说，转动物台，呈现得就是黑十字或黑直臂交替出现，不出现弯曲得黑臂；对于二轴晶来说，则呈现黑十字与弯臂交替出现得干涉图像。
11、如何提高光学显微分析得分辨能力？
答：1）选用更短得波长；2）采用折射率很高得材料；3）增大显微镜得孔径角。
12、阐述光学显微分析用光片制备方法。
答：1）取样：取样部位应有代表性，应包含所要研究得对象并满足研究得特定要求；
2）镶嵌：对形状特殊或尺寸细小而不易握持得样品，需进行样品镶嵌；
3）磨光：去除取样时引入得样品表层损伤，获得平整光滑得样品表面；
4）抛光：去除细磨痕以获得平整无疵得镜面，去除变形层；
5）浸蚀：清晰显示出材料得内部组织。
13、分析近场光学显微分析得原理及与传统光学显微分析得异同。
答：原理：在近场探测中，必须将探测器位于距物体一个波长以内得位置上，在场传播以前将其俘获，因此近场探测器位于距离物体表面纳米尺寸得位置上，既能移动又不碰到样品，所以只能使用点状探测器逐点成像得方法。这种点状探测器首先将纳米尺寸得局部光信号收集，将其转变为电流，或者再发射到自由空间，或者以波导得方式将其传播到探测系统，将逐点采集得信息扫描成为二维图像。
异同：
1）照明光源得尺度与照明方法：传统光学显微镜用扩展光源在远场照明样品；近场官学显微镜用纳米局域光源在纳米尺度得近场距离内照明样品；
2）成像方法：传统光学显微镜用肉眼或成像仪器直接观察或接受放大得图像，近场光学显微镜用扫描技术使局域光源逐点网格状照明样品，然后由光电接收器接受光信号，借助计算机将图像勾画出来。
3）近场光学显微镜用探针来照明样品与探测信号。
14、为何近场光学显微镜可突破光学显微镜分辨率极限？
答：一般近场光学显微镜分辨率：30-50nm；
新型近场光学显微镜分辨率0、8nm，不但突破了λ/2 得衍射极限，也使目前近场光学显微镜得分辨本领提高了近两个数量级。
第3章X射线衍射分析
1、试述X射线得定义、性质、连续X射线与特征X射线得产生、特点。
答：X射线——由高速电子撞击物质得原子所产生得电磁波。
性质：1）X射线就是一种电磁波，具有波粒二象性；
2）X射线波长：10-2—102A0
3）X射线得波长、振动频率与传播速度符合λ=c/v、
4）X射线可以瞧成具有一定能量E、动量P、质量m得X光流子
5）X射线具有很高得穿透能力，可以穿过黑纸与许多对于可见光不透明得物质。
6）X射线肉眼不能观察到，但可以使照相底片感光，在通过一些物质时，使物质原子中得外层电子发生跃迁发出可见光。
7）X射线能够杀死生物细胞与组织，
连续X射线：强度随波长连续变化，构成连续谱。X谱强度随X射线管得管电压增加而增大，最大强度所对应得波长变小，最短波长界限减小。
特征X射线：波长一定、强度很大得特征谱只有当管电压超过一定激发电压时才产生，只取决于光管得阳极靶材料，不同靶材具有其特有得特征谱线。2、X射线与物质得相互作用就是什么？
答：X射线与物质相互作用过程会产生物理、化学与生化过程，引起各种效应。X射线可使一些物质发出可见得荧光；使离子固体发出黄褐色或紫色得光；破坏物质得化学键，使新键形成，促进物质得合成；引起生物效应，导致新陈代谢发生变化；X射线与物质之间得物理作用可分为X射线散射与吸收。
3、试述X射线衍射原理，布拉格方程与劳厄方程得物理意义。
答：X射线衍射原理：X射线作为一电磁波投射到晶体中时，会受到晶体中原子得散射，而散射波就好像就是从原子中心发出，每一个原子中心发出得散射波又好比一个源球面波。由于原子在晶体中就是周期排列，这些散射球面波之间存在着固定得位相关系，它们之间会在空间产生干涉，结构导致在某些散射方向得球面波相互加强，而在某些方向上相互抵消，从而出现衍射现象，即在偏离原入射线方向上、只有特定得方向上出现散射线加强而存在衍射斑点，其余方向则无衍射斑点。
布拉格方程物理意义：2dsinθ=λ
1)表达了晶面间距d、衍射方向θ与X射线波长λ之间得定量关系，就是晶体结构分析得基本公式；
2）已知X射线得波长λ与掠射角θ，可计算晶面间距d；
3）已知晶体结构，可测定X射线得波长λ。
劳厄方程得物理意义：从理论上解决了入射线波长、方向、点阵常数与单一原子列衍射线方向得相互关系；确定了衍射方向得基本方程。
4、试述X射线衍射实验方法，粉末衍射仪得工作方式、工作原理。
答：实验方法：粉末法、劳厄法与转晶法。
粉末衍射仪得工总方式：连续式扫描、步进式扫描
工作原理：X射线粉末衍射仪用具有一定发散度得特征X光束照射多晶平板样品，多晶平板样品中一部分被照射得小晶粒得同名衍射晶面及其等同晶面所产生得衍射线将在适当得方位聚焦而形成衍射强峰，被聚焦得那一部分衍射线所对应得同名晶面或等同晶面与光源与接收狭缝处在同一聚焦圆周上。在测角仪扫描过程中，由光源狭缝、样品台轴心、与接收狭缝确定得聚焦园半径不断改变。但在样品一定深度范围内总就是存在与聚焦圆吻合得弧面，由于“同一圆周上得同弧圆周角相等”，组成多晶样品得各小晶粒中，凡处于与聚焦圆吻合得弧面上得，满足衍射矢量方程得同名衍射晶面及其等同晶面所产生得衍射线都将在狭缝处聚焦，并因此形成衍射线强峰。
5、试述X射线粉末衍射法物相定性分析过程及注意得问题。
答：物相定性分析过程：
1）用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试样物相得衍射图样；
2）通过对所获衍射图样得分析与计算，获得各衍射线条得2θ、d及相对强度大小；
3）使用检索手册，查寻物相PDF卡片号；
4）若就是多物相分析，则在3）步完成后，对剩余得衍射线重新根据相对强度排序，重复3）步骤，直至全部衍射线能基本得到解释。
注意问题：
1）对试样分析前，尽可能详细了解样品来源、化学成分、工艺状况，观察外形、颜色等性质，为物相分析得检索工作提供线索；
2）尽可能根据试样得各种性能，在许可得条件下将其分离成单一物相后进行衍射分析；
3）尽可能避免衍射线重叠，提高粉末照相或衍射仪得分辨率；
4）d值处理精度要求高，检索时只允许小数点后第二位才能出现偏差；
5）特别要重视低角度区域得衍射实验数据；
6）多物相混合实验时，应耐心检索，力求全部数据都能合理解释；
7）物相定性分析过程中，尽可能与其她得相分析实验手段结合起来，互相配合，互相印证。
6、试述X射线粉末衍射仪法物相定量分析方法及其过程。
答：物相定量分析方法：外标法、内标法、基体冲洗法（K值法）
过程：1）物相鉴定；
2）选择标样物相；
3）进行定标曲线得测定；
4）测定试样中标准物相S得强度或测定按要求制备试样中得待测物相及标样S物相制定衍射线强度；
5）用所测定得数据，按各自得方法计算出待测物相得质量分数。
7、比较X射线粉末多晶衍射仪法测定物质晶体结构与单晶衍射法测定物质晶体结构。
答：多晶法样品制备、衍射实验与数据处理简单，但只能完成对晶体晶系得确定、衍射花样指数标定，点阵参数测定等结构测定中得部分工作，所以，多晶衍射只能进行简单晶体结构测定或复杂结构晶体测定得部分工作。
单晶衍射法样品制备、衍射实验与数据处理复杂，但可测定复杂结构。
8、简述X射线实验方法在现代材料研究中有哪些主要应用。
答：1）X射线物相定性分析：用于确定物质中得物相组成；
2）X射线物相定理分析：用于测定某物相在物质中得含量；
3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体得结构。
10、X射线衍射实验主要有哪些方法？它们各有哪些应用？
答：X射线衍射方法：粉末法、劳厄法、转晶法三种。
粉末法在晶体学研究中应用最广泛，试验方法及试样制备简单，所以在科学
研究与实际生产中得应用不可缺少；而劳厄法与转晶法主要用于单晶体得研究，特别就是在晶体结构得分析中必不可少。
第4章电子显微分析
1、如何提高显微镜分辨本领？电子透镜得分辨本领受哪些条件得限制？
答：所谓分辨本领，就是指显微镜能分辨得样品上两点间得最小距离。通常，我们以物镜得分辨本领定义显微镜得分辨本领。确定光学透镜分辨本领d0得公式为
d0=0、61λ/nsinα, 透镜得分辨本领主要取决于照明束波长λ。要显著提高显微镜得分辨本领，必须探索一种波长比可见光短得多得照明源——电子束。
电子透镜得分辨本领随加速电压得提高而提高。透镜得实际分辨本领除了与衍射效应有关外，还与透镜得像差有关。对于光学透镜，已经可以采用凸透镜与凹透镜得组合等方法来矫正像差，使之对分辨本领得影响远远小于衍射效应得影响，但就是电子透镜只有会聚镜，没有发散透镜，所有至今还没有找到能矫正球差得方法。这样，像差对电子透镜分辨本领得限制就不容忽略了。像差分球差、像散、畸变等，其中，球差就是限制电子透镜分辨本领得最主要因素。
2、透射电子显微镜得成像原理就是什么？为什么必须小孔径成像？
答：成像原理：透射电镜通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源。热阴极发射得电子，在阳极加速电压得作用下，高速得穿过阳极孔，然后被聚光镜聚成具有一定直径得束斑照射到样品上。这种具有一定能量得电子束与样品发生作用，产生反应样品微区得厚度、平均原子序数、晶体结构或位相差别得多种信息。透过样品得电子束强度，其取决于这些信息，经过物镜聚焦放大在平面上形成一幅反应这些信息得透射电子像，经过中间镜与投影镜进一步放大，在荧光屏上得到三级放大得最终电子图像，还可将其记录在电子感光板或胶卷上。
为了确保透射电镜得分辨本领，物镜得孔径半角必须很小，即采用小孔径成像。一般就是在物镜得背焦平面上放一称为物镜光阑得小孔径得光阑来达到这个目得。由于物镜放大倍数大，其物平面接近焦点，若物镜光阑得直径为D，则物镜孔径半角α=D/2f，小孔径成像意味着只允许样品散射角小于σ得散射电子通过物镜光阑成像，所有大于α得都被物镜光阑档掉，不参与成像。
3、扫描电子显微镜得工作原理就是什么？
答：工作原理：由三极电子枪发射出来得电子束，在加速电压作用下，经过2-3个电子透镜聚焦后，在样品表面按顺序逐行进行扫描，激发样品产生各种物理信号。这些物理信号得强度随样品表面特征而变，它们分别被相应得接收器接受，经放大器按顺序成比例得放大后，送到显像管得栅极上，用来同步调制显像管得电子束强度，即显像管荧光屏上得亮度。供给阴极射线显像管得扫描线圈得电源，此电源发出得锯齿波信号同时控制两束电子束作同步扫描。因此，样品上电子束得位置与显像管荧光屏上电子束得位置就是一一对应得。这样，在荧光屏上就形成一幅与样品表面特征相对应得画面。
4、相对光学显微镜，透射电子显微镜（TEM）与扫描电镜（SEM）各有哪些优点？
答：TEM优点：1)分辨率高，常规电镜得分辨率极限就是2-3埃，可实现得最高线分辨率为1埃左右；2）放大倍率大，有效放大倍数在106，而光学显微镜只达到几千：3）景深较大，焦长较长，不仅可以获得样品形貌，颗粒大小及分布等信息，还可以获得特定区域得元素及物相结构信息。
SEM优点：1）分辨本领比较高；2）放大倍数为20-20000倍，并且连续可调，介于光学显微镜与投射电镜之间，在某种程度上弥补了光学显微镜与透射电镜得不足；3）景深大，视野大，成像富立体感；4）样品制备简单；5）可直接观察大块试样。
5、电子探针X射线显微分析仪有哪些工作模式，能谱仪与谱仪得特点就是什么？答：工作模式：点线面三种。
能谱仪得特点：
1）所用得Si探测器尺寸小，可装在靠近样品得区域；
2）分析速度快，可在2-3分钟内完成元素定性全分析；
3）能谱仪不受聚焦圆得限制；
4）工作束流小，对样品污染小；
5）能进行低倍X射线扫描成像，得到大视域得元素分布图；
6）分辨本领比较低；
7）峰背比小；
8）Si探测器必须在液氮温度下使用，维护费用高。
6、为什么透射电镜得样品要求非常薄，而扫描电镜无此要求？
答：透射电镜中，电子束穿透样品成像，而电子束得投射本领不大，这就要求将试样制成很薄得薄膜样品；扫描电镜就是通过电子束轰击样品表面激发产生得物理信号成像得，电子束不用穿过样品。
7、电镜有哪些性质？环境扫描电镜中“环境”指什么？
答：1）用电子束作照明源，显微镜得分辨本领要高得多，分辨本领：2-3nm，可以直接分辨原子，并且还能进行纳米尺寸得晶体结构及化学组成得分析。
2）但电磁透镜得孔径半角得典型值仅为10-2-10-3rad。
3）几何像差：由透镜磁场几何形状上得缺陷而造成得。
4）色差：由电子波得波长发生一定幅度得改变而造成得。
环境扫描电镜中得“环境“并非真正意义上得大气环境，与传统SEM样品室高达10-3-10-6Torr得真空度相比，ESEM样品室得真空度很低，从1Torr-20Torr，非常接近大气环境，但不等同于760Torr得大气环境。
8、高分辨电镜就是否指分辨率高得电镜？
答：高分辨电镜可用来观察晶体得点阵像或单原子像等所谓得高分辨像。这种高分辨像直接给出晶体结构在电子束方向上得投影，因此又称结构像。加速电压为100KV或高于100KV得透射电镜，只要分辨本领足够高，在适当得条件下，就可以得到结构像或单原子像。不就是所有分辨率高得电镜都能进行结构像得分析。
9、选用电子显微分析仪时应从哪几方面考虑？
答：样品、要求、费用、时效等方面考虑。
10、电子探针仪与X射线谱仪从工作原理与应用上有哪些区别？
答：电子探针仪得工作原理：
由莫赛莱定律λ=K/(Z-σ)2可知X射线特征谱线得波长与产生此射线得样品材料得原子序数有一确定得关系。只要测出特征X射线得波长，就可确定相应元素得原子序数。又因为某种元素得特征X射线强度与该元素在样品中得浓度成比例，所有只要测出这种特征X射线得强度，就可计算出该元素得相对含量。
X射线衍射仪得工作原理：布拉格方程2dsinθ=λ
波谱仪利用某些晶体对X射线得衍射作用来达到使不同波长分散得目得。若有一束包括不同波长得X射线照射到一个晶体表面上，平行于该晶体表面得晶面得间距为d，入射X射线与该晶面得夹角为θ，则其中只有满足布拉格方程得那个波长得X射线发生衍射。若再与入射X射线方向成2θ得方向上设置X射线检测器，就可以检测到这个特定波长得X射线及其强度。
11、与X射线衍射相比，（尤其透射电镜中得）电子衍射得特点就是什么？
答：1）透射电镜常用双聚光镜照明系统，束斑直径1-2μm，经过双聚光镜得照明束相干性较好。
2）透射电镜有三级以上透镜组成得成像系统，借助它可以提高电子衍射相机长度。
3）可以通过物镜与中间镜得密切配合，进行选区电子衍射，使成像区域与电子衍射区域统一起来，达到样品微区形貌分析与原位晶体学性质测定得目得。
12、选区电子衍射与选区成像得工作原理就是？这两种工作方式有什么应用意义？
答：“选区电子衍射“指在物镜像平面上放置一个光阑限定产生衍射花样得样品区域，从而分析该微区范围内样品得晶体结构特性。
当电镜以成像方式工作时，中间镜物平面与物镜像平面重合，荧光屏上显示样品得放大图像。此时，在物镜像平面内插入一个孔径可变得选区光阑，光阑孔套住想要分析得那个微区。因为在物镜适焦得情况下，物平面上同一物点所散射得电子将会聚于像平面上一点，所有对应于像平面上光阑孔得选择范围A‘B‘，只有样品上AB微区以内物点得散射波可以穿过光阑孔进入中间镜与投射镜参与成像，选区以外得物点C 产生得衍射波则全被档掉。
当调节中间镜得激磁电流，使电镜转变为衍射方式操作时，中间镜物平面与物镜背焦面相重合。尽管物镜背焦平面上第一幅花样就是由受到入射束幅照得全部样品区域内晶体得衍射所产生，但只有AB微区以内物点散射得电子波可以通过选区光阑进入下面得投射系统，所有荧屏上显示得只限于选区范围内晶体所产生得衍射花样，实现了选区形貌观察与晶体结构分析得微区对应性。
这两种方法可以研究我们感兴趣得微区得晶体产生得衍射花样，从而实现选区观察与衍射得对应。
第5章热分析
1、简述差热分析得原理，并画出DTA装置示意图。
答：原理：把被测试样与一种参比物置放在同样得热条件下，进行加热或冷却。在这个过程中，试样在某一特定温度下会发生物理化学反应引起热效应变化:即试样测得温度在某一区间会变化，不跟随程序温度升高，而就是有时高于或低于程度温度，而参比物一侧在整个加热过程中始终不发生热效应，它得温度一直跟随程序温度升高。两者之间就出现一个温度差，然后利用某种方式将温差记录下来，就得到差热曲线，再针对这曲线进行分析研究。
2、为何用外延始点作为DTA曲线得反应起始温度？
答：外延始点：指峰得起始边陡峭部分得切线与外延基线得交点。国际热分析协会ICTA对大量得试样测定结构表明，外延起始温度与其它实验测得得反应起始温度最为接近，因此用外延始点作为DTA曲线得反应起始温度。
3、热分析用得参比物有何性能要求？
答：参比物在一定温度下不发生分解、相变、破坏得物质，要求在热分析过程中热性质、质量、密度等与试样尽量相近。
4、影响差热分析得仪器、试样、操作因素就是什么？
答：仪器因素：1）炉子得结构与尺寸； 2）坩埚材料与形状；
3）差热电偶性能； 4）测温热电偶与试样之间得相对位置；
5）记录仪或其它显示系统精度。
试样因素：1）热容量与热导率得变化；2）试样得颗粒度、用量及装填密度；
3）试样得结晶度、纯度； 4）参比物
操作因素：1）加热速度；
慢：峰形：宽平滞后小
快：峰形：尖长滞后大
2）炉内压力与气氛；
①压力：减小：分解温度降低低温移动
增大：分解温度升高高温移动
②气氛：不同气氛反应不同——温度不同
3）记录仪量程与走纸速度。
5、为何DTA仅能进行定性与半定量分析？DSC就是如何实现定量分析得？
答：在差热分析中当试样发生热效应时，试样本身得升温速度就是非线性得，而且在发生热效应时，试样与参比物与及试样周围得环境有较大得温差，它们之间会进行热传递，降低了热效应测量得灵敏度与精确度，所有DTA仅能进行定性与半定量分析。
而DSC克服了这些不足，通过对试样因发生热效应而发生得能量变化进行及时得应有得补偿，保持试样与参比物之间温度始终保持相同，无温差、无热传递，使热损失小，检测信号大，可进行实现定量分析。
6、阐述DSC技术得原理与特点。
答：原理：DSC技术就是在程序控制温度下，测量输入到试样与参比物得能量差随温度与时间变化得一种技术。差式扫描热分析法就就是为克服差热分析在定量测定上存在得这些不足而发展起来得一种新得热分析技术。该法通过对试样因发生热效应而发生得能量变化进行及时得应有得补偿，保持试样与参比物之间温度始终保持相同，无温差、无热传递，使热损失小，检测信号大，因此在灵敏度与精度方面都大有提高。
特点：由于试样用量少，试样内得温度梯度较小且气体得扩散阻力下降，对于功率补偿型DSC有热阻影响小得特点。
7、简述DTA、DSC分析样品要求与结果分析方法。
答：DTA分析样品要求：应选择热容量与热导率与试样相近得作为参比物；试样得颗粒度要求：100目—300目；试样得结晶度、纯度与离子取代要求：结晶度好，峰形尖锐，洁净度不好，则峰面积要小，纯度、离子取代同样会影响DTA 曲线；试样得用量：以少为原则；试样得装填要求：薄而均匀，试样与参比物得装填一样情况一致；参比物：整个测温范围无热反应，比热与导热性与试样相近，粒度与试样相近，
DTA结果分析方法：解释曲线上每个峰谷出现得原因，从而分析被测物质就是由哪些物质组成得。差热分析得峰只表示试样得热效应，本身不反应更多得物理化学本质，因此，单靠差热曲线很难做正确得解释。
DSC分析样品要求：试样用量少，试样粒度均匀。
DSC结果分析方法：
1）称量法：用硫酸纸沿确定得峰面积界限描剪下来，用微量天平称量后进
行换算，其读数误差范围在2%之内；
2）数格法：在已确定得峰面积界限内，统计占据记录纸小格数进行换算，其读数误差在2%-4%；
3）用求积仪：读数误差为4%；
4）用计算机：误差为0、5%。
8、简述热重分析得特点与影响因素、
答：特点：热重分析就是在程序控制温度下测量获得物质得质量与温度关系得一种技术。其特点就是定量性强，能准确得测量物质得质量变化及变化得速率。
影响因素：1）浮力及对流得影响；2）挥发物冷凝得影响；3）温度测定得影响；4）升温速率得影响；5）气氛控制得影响；6）坩埚形状得影响；7）试样用量、粒度、热性质与装填方式得影响。
9、举例说明热分析技术在玻璃与微晶玻璃材料研究中得应用。
答：热分析技术在玻璃研究中得应用：
1）研究玻璃形成得化学反应与过程；
2）测定玻璃得玻璃转变温度与熔融行为；
3）研究高温下玻璃组分得挥发；
4）研究玻璃得结晶过程与测定晶体生长活化能；
5）制作相图；
6）研究玻璃工艺中遇到得技术问题。
7）微晶玻璃得研究
热分析技术在微晶玻璃研究中得应用：
微晶玻璃就是通过控制晶化而得到得多晶材料，在强度、耐温度急变性与耐腐蚀性等方面较原始玻璃都有大幅度提高。微晶玻璃在晶化过程中会释放出大量得结晶潜热，产生明显得热效应，因而DTA分析在微晶玻璃研究中具有重要作用。
10、简述热分析技术在材料研究中得应用。
答：1）差热分析（DTA）曲线或差示扫描量热分析（DSC）曲线可以用来定性地表征与鉴定物质，可以定量地估计参与反应得物质得量或测定热化学参数。尤其就是DSC分析不仅可定量地测定物质得熔化热、转变热与反应热，还可以用来计算物质得纯度与杂质量。
2）热重分析在无机材料领域应用广泛，可以用于研究无机与有机化合物得热分解、不同温度及气氛中金属得抗腐蚀性能、固体状态得变化、矿物得冶炼与焙烧、液体得蒸发或蒸馏、煤或石油及木材得热解、挥发灰分得含量测定、蒸发与升华速度得测定、吸水与脱水、聚合物得氧化降解、气化热测定、催化剂与添加剂评定、化合物组分得定性与定量分析、老化与寿命评定、反应动力学研究等领域，其特点就是定量性强。
3）热膨胀分析在陶瓷材料方面应用广泛，它可以确定陶瓷材料合理得配方与烧成。
4）热机械分析在高分子材料方面应用广泛，它可以测定高聚物得Tg温度、研究高聚物得松弛运动、固化过程、分析增塑剂含量、表征高聚物合金组分得相容性等。
第6章光谱分析
1、了解各种波长得电磁波对原子（基团）得作用及其相应得光谱分析手段。答：
2、何谓助色团与生色团？
答：助色团就是指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者再紫外及可见光区不产生吸收得一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团得吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增强。
生色团就是指能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收得基团，不论就是否显示颜色都称为发色基团或生色团。
3、简述有机物在紫外光谱中吸收带得类型。
答：1）R吸收带卤代烷烃可产生这类谱带；
2）K吸收带共轭烯烃，取代芳香化合物可产生这类谱带；
3）B吸收带芳香化合物及杂芳香化合物得特征谱带；
4）E吸收带芳香族化合物得特征谱带之一。
4、产生红外吸收得原因就是什么？阐述分子振动得形式与红外光谱振动吸收带得类型、
答：1）辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需得能量，分子中某个基团得振动频率与红外辐射得频率一致就满足了；
2）辐射与物质之间有相互作用，分子得偶极距必须发生变化得振动。
分子振动得形式：
1）伸缩振动 a）对称伸缩振动；b）反对称伸缩振动
2）变形与弯曲伸缩振动
a）面内变形剪式振动、面内摇摆振动；
b）面外变形面外摇摆振动、扭曲变形振动
红外光谱振动吸收带类型：
1）X-H伸缩振动区；2）叁键与累积双键区；3）双键伸缩振动区；
4）X-Y伸缩振动区与X-H变形振动区。
5、阐述红外光谱吸收带强度及其位置得影响因素。
答：影响吸收带强度因素：
1）振动吸收带强度与分子振动偶极矩变化得平方成正比；
2）同一类型化学键，偶极矩变化与结构得对称性有关；
3）氢键导致原子间距增大，偶极矩变化增大；
4）与振动形式有关。
影响吸收带位置得因素：
1）外部因素
与试样状态、测定条件、溶剂极性等有关。
2）内部因素
a）电效应
诱导效应、共轭效应、偶极场效应
b）氢键氢键使电子云密度平均化，振动频率下降
c）振动得偶合如果两个基团得振动频率相近，其相互作用会使谱带裂分成两个，一个低于正常频率，一个高于正常频率，称振动偶合。
d）费米共振当一振动得倍频与另一振动得基频接近时，其相互作用而产生很强得吸收峰或发生裂分，称为费米共振现象。
e）其它因素如立体障碍、环得张力等。
6、简述红外光谱样品得制备方法。
答：样品制备：
要求：浓度、厚度适宜，不含游离水分组合；测量前尽量进行组分预分离。
制备方法：
1）气态样品：使用气体吸收池；
2）液态与溶液试样：沸点较高得试样，直接滴在两块盐片之间形成液膜；沸点较低、挥发性较大得试样，可注入封闭液体池中。
3）固态试样：粉末法、糊状法、压片法、薄膜法、溶液法。
7、试比较红外光谱与拉曼光谱得异同。
答:相同点：
1）红外光谱与拉曼光谱都属于分子振动光谱，都就是研究分子结构得有力手段。
2）对于分子中得同一个基团，它得红外光谱吸收峰得位置与拉曼光谱峰得位置就是相同得。
不同点：
1）红外光谱测定得就是样品得透射光谱，拉曼光谱测定得就是样品得发射光谱；
2）在红外光谱图中，横坐标得单位可以用波数表示。在拉曼光谱图中，虽然横坐标得单位也就是用波数，但表示得就是拉曼位移。
3）红外光谱与拉曼光谱得选律就是不相同得，红外与拉曼总体上说就是互补得。
有些基团振动时偶极矩变化非常大，红外吸收峰很强，就是红外活性得。有些基团振动时偶极矩没有变化，不出现红外吸收峰，就是红外非活性得。这种振
动拉曼峰会非常强，也就是拉曼活性得。
一个基团存在几种振动模式时，偶极矩变化大得振动，红外吸收峰强；偶极矩变化小得振动，红外吸收峰弱。拉曼光谱与之相反，偶极矩变化大得振动，拉曼峰弱;偶极矩变化小得振动，拉曼峰强;偶极矩没有变化得振动，拉曼峰最强。这就就是红外与拉曼得互补性。
第7章核磁共振分析
1、根据V0=γH0/2π,可以说明一些什么问题？
答：这就是发生核磁共振得条件。由该式可以说明：1）对于不同得原子核，由于磁旋比γ得不同，发生共振得条件不同；即发生共振时V0与H0得相对值不同；2）对于同一种核，当外加磁场一顶时，共振频率也一定，当磁场强度改变时，共振频率也随着改变。
2、什么就是弛豫？为什么NMR分析中固体试样应先配成溶液？
答：由于核磁共振中氢核发生共振时吸收得能量就是很小得，因而跃迁到高能态得氢核不可能通过发射谱线得形式失去能量而返回到低能态，这种由高能态恢复到低能态而不发射原来所吸收得能量得过程成为弛豫过程。
NMR分析中固体试样应先配成溶液，这就是由于液态样品可以得到分辨较好得图谱。
3、何谓化学位移？它有什么重要性？影响化学位移得因素有哪些？
答：由于有机分子中各种质子受到不同程度得屏蔽效应，因此在核磁共振谱得不同位置上出现吸收峰，某一物质吸收峰出得位置与标准物质质子吸收峰出现得位置之间得差异称为该物质得化学位移。
重要性：由于化学位移得大小与氢核所处得化学环境密切相关，因此有可能根据化学位移得大小来考虑氢核所处得化学环境，即有机物得分子结构特征。
影响因素：诱导效应、共轭效应、立体效应、氢键得生产、磁各向异性效应与溶剂效应。
4、何谓自旋偶合？何谓自旋分裂？它们在NMR分析中有何重要作用？
答：有机化合物分子中由于相邻质子之间得相互作用而引起核磁共振谱峰得裂分，称为自旋-轨道偶合，简称自旋偶合。
由自旋偶合所引起得谱线增多得现象称为自旋-自旋裂分，简称自旋裂分。
作用：偶合表示质子间得相互作用，裂分则表示由此而引起得谱线增多得现象，由于偶合裂分现象得存在，可以从核磁共振谱图上获得更多得信息，对有机物结构解析非常有利。
5、振荡器得射频为5
6、4MHz时，欲使1H、13C、19F发生共振信号，外加磁场强度各需多少？
答：B0（1H）=2πV0/γ=2×3、14159×56、4/2、68=132、2 MHz B0（19F）=2×3、14159×56、4/2、52=139、52 MHz
6、已知氢核1H磁矩为2、79，磷核31P磁矩为1、13，在相同强度得外加磁场条件下，发生核跃迁时何者需要较低得能量？
答：设外加磁场为H，则1H发生跃迁需要吸收得电磁波频率为
V0（1H）=2×2、79×5、05×10-27×H/6、63×10-34=46、29×106 HS-1=46、29H MHz
V0（31P）=2×1、13×5、05×10-27×H/6、63×10-34=17、21×106 HS-1=17、21
H MHz
7、下列化合物中OH得氢核，何者处于较低场？为什么？
答：结构（1）中OH上得氢核处于较低场，因为它要受到相邻羰（tang）基上电负性氧原子得吸电子作用。
8、解释在下列化合物中，Ha与Hb得δ值有何不同？
答：Ha同时受到苯环、羰基得去屏蔽作用，而Hb只受到苯环得去屏蔽作用，因而Ha处于较低场。
9、在CH3-CH2-COOH得核磁共振谱图中可观察到其中有四重峰及三重峰各一组: 1）说明这些峰得产生原因；2）哪一组峰处于较低场，为什么？
答：1）由于α-β-位质子之间得自旋偶合现象，根据（n+1）规律，CH3-质子核磁共振峰被亚甲基质子裂分为三重峰，同样，亚甲基质子被相邻得甲基质子裂分为四重峰。
2）由于α-质子受到羧基得诱导作用比β-质子强，所有亚甲基质子峰在低场出现（四重峰）、
第8章质谱分析
1、试简述质谱分析方法得测试原理。
答：质谱分析方法就是通过对样品离子得质量与强度得测定来进行成分与结构分析得一种方法。原理：被分析得样品首先离子化，然后利用离子在电场或磁场中得运动性质，将离子按质荷比分开并按质荷比大小排列成谱图形式，根据质谱图可确定样品成分、结构与相对分子质量。
2、在有机化合物得质谱图中可以找到哪些离子？
答：1）分子离子峰；2）同位素离子峰；3）碎片离子峰；4）重排离子峰；
5）两价离子峰；6）离子分子反应；7）亚稳离子峰。
3、试简述判断分子离子峰得方法。
答：1）分子离子稳定性得一般规律；
2）分子离子峰质量数得规律；
3）分子离子峰与邻近峰得质量差就是否合理；
4）M+1峰；
5）M-1峰；
6）降低电子轰击源得能量，观察质谱峰得变化。
4、简述解释质谱图得一般方法。
答：1）由质谱得高质量端确定确定分子离子峰，求出分子量，初步判定化合物类型；
2）根据分子离子峰得高分辨数据，给出化合物得组成式；
3）由组成式计算化合物得不饱与度，即确定化合物环与双键得数目；
4）研究高质量端离子峰，可以确定化合物中含有哪些取代基；
5）研究低质量端离子峰，寻找不同化合物断裂后生成特征离子与特征离子系列，根据特征离子系列可以推测化合物得类型；
6）根据以上信息，提出化合物得结构单元；
7）验证所得结构。
5、质谱分析方法主要有哪些应用？
答：1）质谱分析在材料反应单体与助剂分析中得应用
a）合成材料得单体、中间体以及添加剂得分析；
b）聚合物结构得表征
2）质谱在无机材料分析中得应用
用电子轰击法使样品表面产生二次离子进行表面质谱分析。
第9章材料测试方法得综合应用
1、如何理解材料研究方法得综合应用？为什么有时必须多种测试方法才能解决问题？
答：不论哪一种研究方法都有其相应得应用领域，即在应用上有一定得局限性。而作为材料基本研究内容得材料结构与性能往往随时间与外界环境得变化而变化，就是十分复杂得，单凭一种仪器分析方法难以确定，一般要综合运用多种测试手段在不同层次与不同侧面对材料进行分析描述，这些方法相互补充，互相验证，从而得到较为准确与全面得结论。所有在材料得研究领域中，经常涉及到多种测试方法得综合运用。
2、选择研究手段应注意哪些问题？
答：1）材料在不同得使用场合对分析得要求就是不一样得，故而在选择研究手段之前首先要明确研究得预期目得与实验要求；
2）由于单一研究手段得局限性，往往要综合运用多种研究方法对材料进行测试分析，以增强结论得正确性；
3）在相近得实验效果下，尽量选择一些常规方便经济得研究手段。
3、如何剖析一未知成分得材料？其步骤如何确定？
答：1）对样品得初步检查与了解；
2）化学鉴定（光谱结构鉴定、X射线衍射物相鉴定与其它鉴定）
3）电子显微镜微观形貌得分析。
第三章作业及答案 一、单项选择题 1. 标志着以慈禧太后为首的清政府彻底放弃抵抗外国侵略者的事件是（） A ．《南京条约》的签订 B ．《天津条约》的签订 C ．《北京条约》的签订 D ．《辛丑条约》的签订 2 ．清末“预备立宪”的根本目的在于（） A ．仿效欧美政体 B ．发展资本主义 C ．延续反动统治 D ．缓和阶级矛盾 3.1903年6月，（）在上海《苏报》发表《驳康有为论革命书》，批驳康有为所谓“中国之可立宪，不可革命”的谬论 A.陈天华 B.邹容 C.章炳麟 D.梁启超 4.1903年邹容写的（）是中国近代史上第一部宣传革命和资产阶级共和国思想的着作 A.《猛回头》 B.《警世钟》 C.《革命军》 D.《驳康有为论革命书》 5.中国近代第一个资产阶级革命的全国性政党是( ) A.强学会 B.兴中会 C.同盟会 D.国民党 6. 孙中山民权主义思想的主张是( ) A.驱除鞑虏 B.恢复中华 C.创立民国 D.平均地权 7.1905年11月，孙中山在《民报》发刊词中将中国同盟会的政治纲领概括为（） A.创立民国、平均地权 B.驱除鞑虏、恢复中华、创立合众政府 C.民族主义、民权主义、民生主义 D.联俄、联共、扶助农工 8.武昌起义前同盟会领导的影响最大的武装起义是( )
A.浙皖起义 B.萍浏醴起义 C.镇南关起义 D.黄花岗起义 9.中国历史上第一部具有资产阶级共和国宪法性质的法典是（） A.《钦定宪法大纲》 B.《中华民国临时约法》 C.《中华民国约法》 D.《试训政纲领》 10.南京临时政府中占领导和主体地位的派别是（） A ．资产阶级维新派 B ．资产阶级保皇派 C ．资产阶级立宪派 D ．资产阶级革命派 11. 辛亥革命取得的最大成就是（） A.推翻了封建帝制 B.促进了资本主义的发展 C.使人民获得了一些民主自由权利 D.打击了帝国主义的殖民势力 12.清帝被迫退位，在中国延续两千多年的封建帝制终于覆灭的时间是（）。 A、1911年10月10日 B、1912年1月1日 C、1912年2月12日 D、1912年4月1日 13.中国第一次比较完全意义上的资产阶级民主革命是指（）。 A、辛亥革命 B、国民革命 C、北伐战争 D、抗日战争 14.1915年，（）在云南率先举起反袁护国的旗帜，发动护国战争 A.黄兴 B.段祺瑞 C.蔡锷 D.孙中山 15.资产阶级革命派开展护国运动的主要原因是 ( ) A.袁世凯指使刺杀宋教仁 B.袁世凯强迫国会选举他为正式大总统 C.袁世凯解散国会 D.袁世凯复辟帝制 16.袁世凯为复辟帝制不惜出卖主权，与日本签订了卖国的（） A.中日共同防敌军事协定 B.承认外蒙自治
材料研究方法
第二章思考题与习题 一、判断题 √1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。 ×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长围是200~400nm。 ×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。 √7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。 √8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。 ×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。 ×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。（） √12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。（） ×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。（） ×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（） ×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。（） ×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。（） ×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。（） √18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（） √19．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。（） ×20．确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。（） ×21．对称分子结构，如H2O分子，没有红外活性。（） √22．分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。（） √23．红外光谱中，不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长围出现，故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。（） ×24．不考虑其他因素的影响，下列羰基化合物的大小顺序为：酰卤＞酰胺＞酸＞醛＞酯。（） √25．傅里叶变换型红外光谱仪与色散型红外光谱仪的主要差别在于它有干涉仪和计算机部件。（）√26．当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（） ×27．游离有机酸C=O伸缩振动v C=O频率一般出现在1760cm-1，但形成多聚体时，吸收频率会向高波数移动。（） 二、选择题 1．在一定波长处，用2.0 cm吸收池测得某试液的百分透光度为71%，若改用3.0 cm吸 收池时，该试液的吸光度A为（B） （A）0.10 （B）0.22 （C）0.45 2．某化合物浓度为c1，在波长λ1处，用厚度为1 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε1，在浓度为3 c1时，在波长λ1处，用厚度为3 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε2。则它们的关系是（A）（A）ε1=ε2（B）ε2=3ε1（C）ε2＞ε1
2013年秋季兰州理工大学研究生《材料研究方法》考试复习题 一、名词解释 1）短波限 各种管电压下的连续X射线谱都具有一个最短的波长值，该波长值称为短波限。P6。 2）吸收限 吸收限是指对一定的吸收体，X射线的波长越短，穿透能力越强，表现为质量吸收系数的下降，但随着波长的降低，质量吸收系数并非呈连续的变化，而是在某些波长位置上突然升高，出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P13。 3）特征X射线 U时，在连续谱的某些特当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值 k 定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征，故称为特征X射线。P8。 4）相干散射 当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇，光量子不足以使原子电离，但电子可在X射线交变电场作用下发生受迫振动，这样的电子就成为一个电磁波的发射源，向周围辐射电磁波，这些散射波之间符合波长相等、频率相同、位相差相同的光的干涉条件，故称相干散射。P11。 5）光电效应 光电效应是入射X射线的光量子与物质原子中电子相互碰撞时产生的物理效应。当入射光量子的能量足够大时，可以从被照射物质的原子内部（例如K壳层）击出一个电子，同时外层高能态电子要向内层的K空位跃迁，辐射出波长一定的特征X射线。这种以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为光电效应。P12。 6）晶带面 在晶体结构和空间点阵中平行于某一轴向的所有晶面均属于同一个晶带，这些晶面叫做晶带面。P24。 7）系统消光
我们把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的衍射线消失的现象称之为系统消光。P35。 8）球差 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符合预定的规律而造成的像差。P111。 9）像散 像散是由于电磁透镜磁场的非旋转对称性而引起的像差。P112。 10）色差 是由于入射电子波长（或能量）的非单一性所造成的。P112。 11）倒易点阵 倒易点阵是在晶体点阵的基础上按照一定的对应关系建立起来的空间几何图形，是晶体点阵的另一种表达形式。 二、简答题 1、试说明电子束入射固体样品表面激发的主要信号、主要特点和用途。P183-185。 2、扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 给出典型信号成像的分辨率，并说明原因。P188 3、透射电镜中有哪些主要光阑？在什么位置？其作用如何？P124。 4、何为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺点。P198。 5、决定X 射线强度的关系式是 M c e A F P V V mc e R I I 2222 2230)()(32-???? ??=θθφπλ， 试说明式中各参数的物理意义? 6、比较物相定量分析的外标法、内标法、K 值法、直接比较法和全谱拟合法的优缺点？ 7、实验中选择X 射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe 为主要成 分的样品，试选择合适的X 射线管和合适的滤波片？ 三、计算题 1、在立方点阵中画出下面的晶面和晶向。 2、已知面心立方铝的点阵常数a=0.40491nm ，今用CuKα（λ=1.5406?）辐射在衍射仪上扫
结构力学习题 第2章平面体系的几何组成分析2-1～2-6 试确定图示体系的计算自由度。 题2-1图题2-2图 题2-3图题2-4图 题2-5图题2-6图 2-7～2-15 试对图示体系进行几何组成分析。若是具有多余约束的几何不变体系，则需指明多余约束的数目。
题2-7图 题2-8图题2-9图 题2-10图题2-11图 题2-12图题2-13图 题2-14图题2-15图
题2-16图题2-17图 题2-18图题2-19图 题2-20图题2-21图2-1 1 W = 2-1 9 W - = 2-3 3 W - = 2-4 2 W = - 2-5 1 = W - 2-6 4 = W - 2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系 2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系 2-11具有六个多余约束的几何不变体系 2-13、2-14几何可变体系为
2-18、2-19 瞬变体系 2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系 第3章静定梁和静定平面刚架的力分析3-1 试作图示静定梁的力图。 （a）（b） (c) (d) 习题3-1图 3-2 试作图示多跨静定梁的力图。 （a） （b）
(c) 习题3-2图 3-3～3-9 试作图示静定刚架的力图。 习题3-3图习题3-4图 习题3-5图习题3-6图 习题3-7图习题3-8图
习题3-9图 3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。 (a) (b) (c) (d) 部分习题答案 3-1 （a ）m kN M B ?=80（上侧受拉），kN F R QB 60=，kN F L QB 60-= （b ）m kN M A ?=20（上侧受拉），m kN M B ?=40（上侧受拉），kN F R QA 5.32=， kN F L QA 20-=，kN F L QB 5.47-=，kN F R QB 20=
1、怎样理解鸦片战争是中国近代史的起点？ 鸦片战争是中国近代史的开端，原因有四： 第一，战争后中国的社会性质发生了根本性变化，由一个落后封闭但独立自主的封建国家沦为一个半殖民地半封建社会。 第二，中国的发展方向发生变化，战前中国是一个没落的封建大国，封建制度已经腐朽，在缓慢地向资本主义社会发展；而鸦片战争后中国的民族资本主义不可能获得正常发展，中国也就不可能发展为成熟的资本主义社会，而最终选择了社会主义道路。 第三，社会主要矛盾发生变化，战前中国的主要矛盾是农民阶级与封建地主阶级的矛盾，而战后主要矛盾则包括农民阶级和地主阶级的矛盾及中华民族与外国殖民侵略者的矛盾，也就是社会主要矛盾复杂化。 第四，是革命任务发生变化，原先的革命任务是反对本国封建势力，战后则增加了反对外国殖民侵略的任务，革命的性质也由传统的农民战争转为旧民族主义革命。 2、怎样认识近代中国的主要矛盾、社会性质及其基本特征？ （1）近代中国的主要矛盾 帝国主义和中华民族的矛盾；封建主义和人民大众的矛盾是近代中国的主要矛盾。 （2）社会性质：半殖民地半封建的性质。 中国社会的半殖民地半封建社会，是近代以来中国在外国资本主义势力的入侵及其与中国封建主义势力相结合的条件下，逐步形成的一种从属于资本主义世界体系的畸形的社会形态。（3）基本特征 第一，资本——帝国主义侵略势力日益成为支配中国的决定性力量。 第二，中国的封建势力日益衰败并同外国侵略势力相勾结，成为资本——帝国主义压迫、奴役中国人民的社会基础和统治支柱。 第三，中国的自然经济基础虽然遭到破坏，但是封建剥削制度的根基——封建地主的土地所有制成为中国走向近代化和民主化的严重障碍。 第四，中国新兴的民族资本主义经济虽然已经产生，但是发展很缓慢，力量很软弱，且大部分与外国资本——帝国主义和本国封建主义都有或多或少的联系。 第五，由于近代中国处于资本——帝国主义列强的争夺和间接统治之下，近代中国各地区经济、政治和文化的发展是极不平衡的，中国长期处于不统一状态。 第六，在资本——帝国主义和封建主义的双重压迫下，中国的广大人民特别是农民日益贫困化以致大批破产，过着饥寒交迫和毫无政治权力的生活。 3、如何理解近代中国的两大历史任务及其相互关系？ （1）近代中国的两大历史任务： 第一，争取民族独立，人民解放；第二，实现国家富强，人民富裕。 （2）近代中国的两大历史任务的相互关系： 争取民族独立，人民解放和实现国家富强，人民富裕这两个历史任务，是互相区别又互相紧密联系的。 第一，由于腐朽的社会制度束缚着生产力的发展，阻碍着经济技术的进步，必须首先改变这种制度，争取民族独立和人民解放，才能为实现国家富强和人民富裕创造前提，开辟道路。第二，实现国家富强和人民富裕是民族独立，人民解放的最终目的和必然要求。 第一章 1、资本－帝国主义侵略给中国带来了什么？
材料研究方法作业答案
材料研究方法
第二章思考题与习题 一、判断题 √1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。 ×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。 √7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。 √8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。 ×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸
收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。 ×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。（） √12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。（） ×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。（）×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（） ×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。（） ×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。（） ×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。（） √18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（） √19．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红
1．X射线与物质相互作用时会产生那些效应？利用其中那些效应可以进行晶体结构的分析鉴定？如何利用X射线衍射分析法鉴定晶态与非晶态？ 2．画出晶体对X射线衍射的示意图，写出布拉格方程，并说明该方程中各参数的意义。3．X射线衍射方法在材料研究中有哪些应用？请具体阐述。 4．请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号，并介绍这些电子信号在材料分析研究中的各种用途。 5．试讨论加热速度、试样颗粒度、炉内压力和气氛对差热分析结果的影响，为什么说差热分析只能进行定性或半定量分析，而示差扫描量热分析法则可以进行定量分析？ 6．通常在一张NMR谱图中可以得到哪些基本信息？并举例说明NMR在材料结构分析中的应用。 7．影响热重曲线的因素有哪些？如何保证热重分析的精确度？举例说明热重分析在材料研究中的应用 8．请介绍透射电镜分析时的块状样品表面复型种类和复型方法。为何电子显微分析可以获得较光学显微分析高得多的分辨。 9．请阐述电子探针X射线显微分析的基本原理和应用，并比较两种常用的X射线谱仪——波谱仪和能谱仪的特点。 10．如何利用差热分析、热重分析和热膨胀分析来区分无机材料中的脱水分解、氧化、多晶转变、烧结等过程？ 11．微晶玻璃是一种在玻璃基体中均匀析出所需微晶相的新材料，在微晶玻璃材料研究过程中，需要掌握玻璃转变温度Tg、析晶温度、析出晶体的晶相种类、以及析出晶体尺寸形貌等物性数据。通过哪些测试方法可以方便地获得这些数据？并请介绍在这些测试图谱中获取所需数据的具体过程。 12．有机高分子材料的TEM和SEM的试样有哪些特点。 13．试画出有机高分子材料DSC的特征曲线，并说出相应的焓变峰或转变区的物理化学含义。 14．试阐述红外光谱分析的基础以及应用。 15．什么是斯托克斯线、反斯托克斯线，试说明拉曼光谱与红外光谱是互补的。 4. 请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号那些信号可以用于晶体研究？ 5. DTA曲线用什么作为反应起始温度，为什么？ 6. 何谓自旋偶合? 何谓自旋分裂? 它们在NMR分析中有何重要作用? 7.下列化合物中OH的氢核，何者处于较低场? 为什么? 8.按化学位移值的大小，将下列每个化合物的核磁共振信号排列程序。 (1) CH3CH2OCH2CH3 (2) CH3CHO (3) Cl2CHCH2Cl 1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬
第三章 静定结构的位移计算 一、判断题： 1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取： A. ; ; B. D. C. =1 =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M =1 7、图a 、b 两种状态中，粱的转角?与竖向位移δ间的关系为：δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 A a a 9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。 二、计算题： 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ，EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ，a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q
13、图示结构，EI=常数 ，M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。
1.怎样认识近代中国的主要矛盾、社会性质及其基本特征？ （1）近代中国的主要矛盾 帝国主义和中华民族的矛盾；封建主义和人民大众的矛盾是近代中国的主要矛盾。中国近代社会的两对主要矛盾是互相交织在一起的，而帝国主义和中华民族的矛盾，是最主要的矛盾。 （2）社会性质：半殖民地半封建的性质。 中国社会的半殖民地半封建社会，是近代以来中国在外国资本主义势力的入侵及其与中国封建主义势力相结合的条件下，逐步形成的一种从属于资本主义世界体系的畸形的社会形态。 鸦片战争前的中国社会是封建社会。鸦片战争以后，随着外国资本-帝国主义的入侵，中国社会性质发生了根本性变化：独立的中国逐步变成半殖民地的中国；封建的中国逐步变成半封建的中国。 （3）基本特征 第一，资本--帝国主义侵略势力不但逐步操纵了中国的财政和经济命脉，而且逐步控制了中国的政治，日益成为支配中国的决定性力量。 第二，中国的封建势力日益衰败并同外国侵略势力相勾结，成为资本--帝国主义压迫、奴役中国人民的社会基础和统治支柱。 第三，中国的自然经济基础虽然遭到破坏，但是封建剥削制度的根基--封建地主的土地所有制依然在广大地区内保持着，成为中国走向近代化和民主化的严重障碍。 第四，中国新兴的民族资本主义经济虽然已经产生，并在政治、文化生活中起了一定作用，但是在帝国主义封建主义的压迫下，他的发展很缓慢，力量很软弱，而且大部分与外国资本--帝国主义和本国封建主义都有或多或少的联系。 第五，由于近代中国处于资本--帝国主义列强的争夺和间接统治之下，近代中国各地区经济、政治和文化的发展是极不平衡的，中国长期处于不统一状态。 第六，在资本--帝国主义和封建主义的双重压迫下，中国的广大人民特别是农民日益贫困化以致大批破产，过着饥寒交迫和毫无政治权力的生活。 中国半殖民地半封建社会及其特征，是随着帝国主义侵略的扩大，帝国主义与中国封建势力结合的加深而逐渐形成的。 2.如何理解近代中国的两大历史任务及其相互关系？ （1）近代中国的两大历史任务： 第一，争取民族独立，人民解放；第二，实现国家富强，人民富裕。 （2）近代中国的两大历史任务的相互关系： 争取民族独立，人民解放和实现国家富强，人民富裕这两个历史任务，是互相区别又互相紧
习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 l 7- 32
7- 33 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m 4m
7- 34 1Z =1M 图 3 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,35 2p r EI R ==- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m
习题及参考答案 【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】 习题2 2-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。 题2-1图 题2-2图 题2-3图题2-4图题2-5图 题2-6图题2-7图题2-8图 题2-9图题2-10图题2-11图
题2-12图 题2-13图 题2-14图 习题3 3-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。 (b) (a) 20kN 40kN 20kN/m 40kN 题3-1图 3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。 (b) 5kN/m 40kN (a) 题3-2图 习题4 4-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。 (c) (b)(a)20kN /m 2kN /m 题4-1图 4-2 作图示刚架的M 图。
P (e) (d) (a) (b) (c) 20k N /m 4kN 题4-2图 4-3 作图示三铰刚架的M 图。 (b) (a) 题4-3图 4-4 作图示刚架的M 图。 (a) 题4-4图 4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。 (b) (a) 题4-5图
4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。 (e)(g)(h) P (d) (c)(a)(b) (f) 题4-6图 习题5 5-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，试求D 截面的力。 题5-1图 5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，求截面K 的弯矩。 C 题5-2图 题5-3图 5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的力。 习题 6 6-1 判定图示桁架中的零杆。
上篇综述作业及答案 一、单项选择题 1.中国封建社会的基本生产结构是：（） A．手工业 B.农业经济 C.工业 D.小农经济 2.19世纪初，大肆向中国走私鸦片的国家是( ) A.美国 B.英国 C.日本 D.俄国 3.中国近代史上的第一个不平等条约是：（） A．《望厦条约》B．《南京条约》C．《辛丑条约》 D．《马关条约》 4.《南京条约》中割让的中国领土是：（） A.香港岛 B.九龙 C.新界 D.台湾 5.第一次鸦片战争中，美国强迫清政府签订的不平等条约是（） A.《黄埔条约》 B.《虎门条约》 C.《望厦条约》 D.《瑷珲条约》 6.中国近代史的起点是：（） A. 第一次鸦片战争 B. 第二次鸦片战争 C. 中日甲午战争 D. 八国联军侵华战争 7. 第一次鸦片战争后，中国逐步演变为：（） A. 封建主义性质的国家 B. 半殖民地半资本主义性质的国家 C. 资本主义性质的国家 D. 半殖民地半封建性质的国家 8.标志着中国半殖民地半封建社会起点的事件是（） A.英国的鸦片走私 B. 林则徐的虎门禁烟 C.1840年第一次鸦片战争 D.第二次鸦片战争 9.鸦片战争后，中国社会最主要的矛盾是:（） A．地主阶级和农民阶级的矛盾B．资本—帝国主义和中华民族的矛盾C．封建主义和人民大众的矛盾D．清朝统治和汉族的矛盾 10.鸦片战争前，中国社会经济中占统治地位的是:（） A．商品经济B．封建经济C．半殖民地经济D．资本主义经济 11.近代中国的历史表明，要争取争得民族独立和人民解放必须首先进行：（） A. 反对帝国主义侵略的斗争 B. 反帝反封建的资产阶级民主革命 C. 反对封建主义压迫的斗争 D. 反对资产阶级的社会主义革命 12.在近代中国，实现国家富强和人民富裕的前提条件是:（） A. 反对帝国主义的侵略 B. 争得民族独立和人民解放 C. 推翻封建主义的统治 D. 建立资本主义制度 13.中国工人阶级最早出现于：（） A.十九世纪四、五十年代 B.十九世纪六十年代 C.十九世纪六、七十年代 D.十九世纪七十年代 14.近代中国产生的新的被压迫阶级是：（） A农民阶级B工人阶级C资产阶级 D民族资产阶级 15.中国的资产阶级出现于：（） A.十九世纪四、五十年代 B.十九世纪六十年代 C.十九世纪六、七十年代 D.十九世纪七十年代 单项答案1. D 2.B 3. B 4. A 5. C 6. A 7.D 8. C 9. B 10. B 11.B 12. B 13. A 14. B 15. C
第1章 1、材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？ 答：材料按化学组成和结构分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料； 按性能特征分为：结构材料、功能材料； 按用途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。 材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。 2、材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？ 答：任务：材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系，或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道. 研究对象和相应方法见书第三页表格。 3、材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？ 答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。 第2章 1、简述现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用？ 答：现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用： （1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成 （2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量 （3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构 2、试推导Bragg方程, 并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论. 答：见书第97页。 3、X射线衍射试验主要有那些方法, 他们各有哪些应用，方法及研究对象. 答： 实验方法所用 辐射 样 品 照相法衍射仪法 粉末法劳厄法转晶法单色辐射 连续辐射 单色辐射 多晶或晶 体粉末 单晶体 单晶体 样品转动或固定 样品固定 样品转动或固定 德拜照相 机 劳厄相机 转晶-回 摆照相机 粉末衍射仪 单晶或粉末衍 射仪 单晶衍射仪 最基本的衍射实验方法有：粉末法，劳厄法和转晶法三种。由于粉末法在晶体学研究中应用最广泛，而且实验方法及样品的制备简单，所以，在科学研究和实际生产中的应用不可缺少；而劳厄法和转晶法主要应用于单晶体的研究，特别是在晶体结构的分析中必不可少，在某种场合下是无法替代的。 第3章 1、如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？ 答：分辨本领：指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离；以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。光学透镜：d0 =0.061λ/n·sinα= 0.061λ/N·A，式中：λ是照明束波长；α是透镜孔径半角； n是物方介 质折射率；n·sinα或N·A称为数值孔径。 在物方介质为空气的情况下，N·A值小于1。即使采用油浸透镜(n=1.5；α一般为70°～75°)， N·A值也不会超过1.35。所以 d0≈1/2λ。因此，要显著地提高显微镜的分辨本领，必须使用波长比可见光短得多的 照明源。
中国近代史纲要课后习题答案 1怎样认识近代中国的主要矛盾、社会性质？ （1）近代中国的主要矛盾 帝国主义和中华民族的矛盾；封建主义和人民大众的矛盾是近代中国的主要矛盾。中国近代社会的两对主要矛盾是互相交织在一起的，而帝国主义和中华民族的矛盾，是最主要的矛盾。（2）社会性质：半殖民地半封建的性质。 中国社会的半殖民地半封建社会，是近代以来中国在外国资本主义势力的入侵及其与中国封建主义势力相结合的条件下，逐步形成的一种从属于资本主义世界体系的畸形的社会形态。鸦片战争前的中国社会是封建社会。鸦片战争以后，随着外国资本-帝国主义的入侵，中国社会性质发生了根本性变化：独立的中国逐步变成半殖民地的中国；封建的中国逐步变成半封建的中国。 2.如何理解近代中国的两大历史任务及其相互关系？ （1）近代中国的两大历史任务： 第一，争取民族独立，人民解放；第二，实现国家富强，人民富裕。 （2）近代中国的两大历史任务的相互关系： 争取民族独立，人民解放和实现国家富强，人民富裕这两个历史任务，是互相区别又互相紧密联系的。 第一，由于腐朽的社会制度束缚着生产力的发展，阻碍着经济技术的进步，必须首先改变这种制度，争取民族独立和人民解放，才能为实现国家富强和人民富裕创造前提，开辟道路。近代以来的历史表明，争得争取民族独立和人民解放，必须进行反帝反封建的民主革命。第二，实现国家富强和人民富裕是民族独立，人民解放的最终目的和必然要求。 第一章反对外国侵略的斗争 3.中国近代历次反侵略战争失败的根本原因是什么？ 第一，近代中国社会制度的腐败是反侵略战争失败的根本原因。 在1840年以后中国逐渐沦为半殖民地半封建社会的过程中，清王朝统治者从皇帝到权贵，大都昏庸愚昧，不了解世界大势，不懂得御敌之策。由于政治腐败、经济落后和文化保守，一方面使清朝统治阶级封闭自守，妄自尊大，骄奢淫逸，盲目进攻；另一方面又使统治者和清军指挥人员在战争面前完全没有应变的能力和心态，不适应于近代战争，不少将帅贪生怕死，临阵脱逃，有的甚至出卖国家和民族的利益。清政府尤其害怕人民群众，担心人民群众动员起来会危及自身统治，所以不敢发动和依靠人民群众的力量。 清朝统治集团在对外战争中妥协退让求和投降的一系列做法，已经使他失去在中国存在的理由，不推翻他是不能取得反侵略战争胜利的。 第二，近代中国经济技术的落后是反侵略战争失败的另一个重要原因。 当时的英国已经历过工业革命，资本主义生产力获得突飞猛进的发展，而中国仍停留在封建的自然经济水平上。经济技术的落后直接造成军事装备的落后，军队指挥员不了解近代军事战术，从而造成军队素质和战斗力的低下。 经济技术落后是反侵略战争失败的重要原因，但并不表明经济技术落后就一定在反侵略战争中失败。正是因为当时的中国政府不能很好地组织反侵略战争，不能发动和利用人民群众的力量，甚至压制人民群众，其失败是不可避免的。 第二章对国家出路的早期探索 4、如何认识太平天国农民战争的意义和失败的原因、教训？ （1）太平天国农民战争的意义 太平天国起义虽然失败了，但它具有不可磨灭的历史功绩和重大的历史意义。 第一，太平天国起义沉重打击了封建统治阶级，强烈震撼了清政府的统治根基，加速了清王
第一章 由于透镜的中心区域和边缘区域对光的折射能力不符合预定规律而造成的图像模糊现象称为（） 答案：球差 光学透镜的像差主要有（） 答案：像场弯曲#球差#色差 光学显微镜具有（）放大功能。 答案：二级 光学透镜要能区分开两个成像物点，则此两物点形成的埃利斑之间的最小距离应 答案：大于埃利斑半径 光学显微镜的极限分辨能力为（） 答案：200nm 光学透镜成像的基础是光可以（） 答案：折射 光学透镜的像差主要有（） 答案：像场弯曲#球差#色差 由于照明光源波长不统一形成的图像模糊称为（） 答案：色差 成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为（） 答案：分辨率 要提高显微镜的分辨率，关键是要（） 答案：减小光源波长
干镜的有效放大倍数一般为（）倍 答案：500~1000 为获得大景深，可以考虑（） 答案：减小数值孔径#降低放大倍数 金相砂纸后标号越大，说明砂纸上的磨削颗粒越（） 答案：小 抛光平面样品时，可以选择（） 答案：机械抛光#化学抛光#电解抛光#复合抛光 砂纸背面的防水标志是（） 答案：WATERPROOF 透镜的像差是由于本身几何光学条件的限制造成的，和光源波长无关（）答案：错 逆光拍照时，明暗对比强烈的地方出现的彩色边缘就是色差（） 答案：对 最小散焦斑是点光源成像质量最好的情况（） 答案：对 衬度是指图像上相邻部分间的黑白对比度或颜色差（） 答案：对 油镜的最大数值孔径小于干镜的最大数值孔径（） 答案：错 明场照明时光线损失很少（） 答案：错
只要聚焦准确，点光源的像可以是一个清晰的亮点（） 答案：错 从衍射效应来看，透镜分辨的最小距离和数值孔径成反比（）答案：对 有效放大倍数和人眼的分辨能力无关（） 答案：错 只要是导电材料，都可以用电火花线切割切取样品（） 答案：错 第二章 发现X射线的是 答案：伦琴 进行第一次晶体衍射实验的是 答案：劳厄 X射线衍射时，首先出现的衍射峰必定是（）的晶面。 答案：低指数 对衍射强度影响最大的是 答案：结构因数 能影响短波限位置的因素是 答案：管电压 X射线是物理学家伦琴发现的（） 答案：对 X射线管的效率极低，一般仅有百分之几（） 答案：对
2009 1.在晶体光学鉴定中，哪些晶系的晶体表现为光性非均质体？它们又分属于哪类型的光率体？请阐述光在这些光率体中的传播特点。 2.简述特征X射线的产生及其应用；简述X射线衍射产生的充要条件，写出布拉格方程通用式，并说明公式中各符号的物理意义。 3.简述粉末衍射物相定性分析过程，写出3种以上X射线粉末衍射方法的实际应用，并给出影响表征结果的主要因素。 4.简述如何利用X射线衍射方法来区分金属材料脱溶分解和Spinodal分解的不同？ 5.简述高能电子书与物质作用后所产生的主要信号（至少列出4中信号）及其应用；写出SEM的成像基本原理，分辨率以及影响分辨率的主要因素。 6.请分析SEM中二次电子像，背散射电子像，X射线面扫面像的差异，并叙述这三种方法在无机材料中的应用。 7.简述TEM在金属材料研究方面的应用。 8.请阐述差热分析中影响差热曲线的式样方面的因素，为何在差热分析中采用外延起始温度（外延始点）作为吸、放热反应的起始温度？ 9.在功率补偿型DSC量热法中，是如何实现式样吸、放热定量分析的？请举例说明DSC在材料物性分析中的应用。 10.如何利用DTA、TG与热膨胀分析技术区分材料热分解、玻璃化转变、氧化（老化）玻璃析晶、陶瓷烧结等过程？举例说明热分析技术在材料研究领域的应用。 11.试写出有机化合物ETIR谱图的主要基团特征频率，并说出FTIR在材料分析中有哪些应用。 12.试写出胡克定律的数学表达式，并根据该表达式举例解释IR集团频率的变化规律。 13.请画出一张乙醇的质子NMR示意谱图，并说明该谱图主要给出哪些信息；再请阐述核磁共振分析中影响化学位移的主要因素。 14.简述核磁共振试验中弛豫过程的类型，并解释通常进行的核磁共振实验分析中为何应先将固体式样配成溶液，然后再测式样溶液样品的核磁共振。 15.请利用所学到得或掌握的微观分析和测试方法及手段，结合你的专业，选择某种材料进行微观结构的表征。请你简要写出微观结构表征的过程。（所用表征方法不得少于2种）。 2010 一、简答题(必答题，每题15分) 1 光在高级晶族、中级晶族、低级晶族中的传播特点，如何用光学显微分析方法区分晶体和非光晶体。 2 特征X射线的产生、性质和应用。 3 高能电子与固体物质碰撞产生哪些物理信号？说明他们在形貌表征中的应用。（至少三种） 4 试推导布拉格方程，说明各参数的物理意义，限定范围。 5 电子显微分析方法有哪些？SEM和TEM的衬度原理，并说明他们在材料中的应用。 二、叙述题（选做题，任选5道，每题15分） 1 XRD在多晶粉末试样物性分析中的应用，影响表征结果的因素。 2 二次电子、背散射电子、特征X射线表征形貌时的不同，说明他们在材料分析中的应用。 3 影响红外吸收的因素，为什么说红外光谱和拉曼光谱互补，拉曼光谱和红外光谱相比有什么特点。 4 试画出一种典型的热分析曲线，并解释各个吸收峰和转变处的意义。 5 叙述透射电镜的制样方法，并分析其特点。 6 如何用差热分析、热重分析、热膨胀分析区别碳酸盐分解、金属氧化、玻璃析晶、晶型
概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？ 答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。 确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程 数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？ 答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？ 答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。 广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用 相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广 义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。 综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点：(l) 与广义坐标法相似， 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。(2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。