秋季兰州理工大学《材料研究方法》期中考试复习题

1.根据下图，试推导Bragg方程，并对方程中主要参数范围的确定进行讨论。

答：1）Bragg方程推导：根据题图，有：相邻两个原子面上的原子散射波光程差δ= AE + AF = ABsinθ+ ABsinθ=2 ABsinθ= 2dsinθ干涉加强条件是，晶体中任意相邻两个原子面上的原子散射波在原子面反射方向的相位差为2π的整数倍，光程差等于波长的整数倍。

因此，干涉加强的条件为：2dsinθ= nλ即Bragg方程。

2）方程中主要参数范围的讨论：a. 根据布拉格方程，sinθ不能大于1，因此：nλ/2d =sinθ< 1，对衍射而言，n的最小值为1，所以在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为λ<2d，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。

b.当x射线波长一定时,晶体中存在可能参加反射的晶面族也是有限的,它们必须满足d>λ/2, 即只有那些晶面间距大于入射x射线波长一半的晶面才能发生衍射2.什么是X射线谱，连续X射线谱的产生机理是什么？答：1）X射线谱：x射线的强度随波长而变化的曲线称为X射线谱。

2）具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，其产生机理为：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。

单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。

3.写出标识X射线谱的波长与阳极物质原子序数间的对应关系（莫塞莱定律），说明莫塞莱定律的意义。

答：1）莫塞莱定律：标识X射线谱的波长λ与原子序数Z关系为：1/λ=K/(Z-σ)22）莫塞莱定律的意义：莫塞莱定律指出了标识X射线谱的波长λ与阳极物质原子序数Z的关系，莫塞莱定律是X射线光谱分析中的重要理论基础。

用电子轰击待测试样辐射出标识X射线，并测定其波长，则可以知道试样中含有哪些元素。

《材料现代研究方法》2007～2008学年第一学期期末试卷标准答案（A卷）一、单项选择题（每题2分，共10分）1．成分和价键分析手段包括【 b 】（a）WDS、能谱仪（EDS）和XRD （b）WDS、EDS和XPS（c）TEM、WDS和XPS （d）XRD、FTIR和Raman2．分子结构分析手段包括【 a 】（a）拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）（b）NMR、FTIR和WDS（c）SEM、TEM和STEM（扫描透射电镜） （d） XRD、FTIR和Raman3．表面形貌分析的手段包括【 d 】（a）X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM） (b) SEM和透射电镜（TEM）(c) 波谱仪（WDS）和X射线光电子谱仪（XPS） (d) 扫描隧道显微镜（STM）和SEM4．透射电镜的两种主要功能：【 b 】（a）表面形貌和晶体结构 （b）内部组织和晶体结构（c）表面形貌和成分价键 （d）内部组织和成分价键5．下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括：【 c 】（a）–C-H、–OH和–NH2 (b) –C-H、和–NH2,O(c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和C二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题2分，共10分）1．透射电镜图像的衬度与样品成分无关。

（ × ）2．扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。

（√）3．透镜的数值孔径与折射率有关。

（ √ ）4． 放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。

（× ）5．在样品台转动的工作模式下，X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角速度的二倍。

（ √ ）三、简答题（每题5分，共25分）1.扫描电镜的分辨率和哪些因素有关？为什么?和所用的信号种类和束斑尺寸有关，因为不同信号的扩展效应不同，例如二次电子产生的区域比背散射电子小。

束斑尺寸越小，产生信号的区域也小，分辨率就高。

可编辑修改精选全文完整版《材料科学研究方法》考试试卷（第一套）一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析一．填空题（每空1分，选做20空，共20分，多答不加分）1. 对于X 射线管而言，在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值，称为 ，当管电压增大时，此值 。

2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知，在相同条件下，θ角越大，测量的精确度 。

3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带（甚至无吸收带），而在 光谱中往往产生很强的吸收带。

4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同，德拜照相法的底片安装方法可以分为： 、 、 。

5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响，使它们的共振峰产生了裂分，这种现象叫 。

6. 德拜法测定点阵常数，系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的偏心误差和 。

7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。

8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射，这句话是对是错？ 。

9. 对于电子探针，检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。

常用的X 射线谱仪有两种：一种 ，另一种是 。

10. 对于红外吸收光谱，可将中红外区光谱大致分为两个区： 和 。

区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。

11. 衍射仪的测量方法分哪两种： 和 。

12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。

13. 在几大透镜中，透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。

14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。

红外吸收光谱是由分子中跃迁引起的。

15. 有机化合物的价电子主要有三种，即 、 和 。

16. 核磁共振氢谱规定，标准样品四甲基硅δ TMS ＝ 。

17. 红外吸收光谱又称振-转光谱，可以分析晶体的结构，对非晶体却无能为力。

此种说法正确与否？0λ18.透射电子显微镜以 为成像信号，扫描电子显微镜主要以 为成像信号。

一. 选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分）1．下列对称要素组合不正确的是（ A ）A ．L 2⊥L 2→2L 2B ．P⊥L 4→PL 4CC ．P+L 3→L 33PD ．L 2⊥3i L →3i L 3L 2P2．下列对称干系哪种不正确( D )A ．3i L =L 3+C B ．6S L =L 3+C C ．P L L L S i +==336 D ．C L L i +=443．点缺陷是热力学的 缺陷，而位错是热力学的 缺陷。

（B ）A ．稳定，稳定B ．稳定，不稳定C ．不稳定，稳定D ．不稳定，不稳定4．a≠b≠c、α＝β＝γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系（ C ）A ．中级晶族，正交晶系B ．中级晶族，四方晶系C ．低级晶族，正交晶系D ．低级晶族，四方晶系5．由晶面（121）与（100）所决定的晶带轴指数为（ B ）A ．)201(B ．]201[C ．)221(D ．[221]二．填空题（本题共14小题，除第3、5小题为2特别，每空1分，共40分）1．质料科学底子的研究内容是： 结构与性的干系 。

2．质料凭据组成通常可分为：金属质料、无机非金属质料、高分子质料、复合质料。

凭据质料特性和用途常又可分为： 结构质料和成果质料。

3．立方晶体所包罗的对称元素有哪些：3L 44L36L 29PC 。

4．凭据晶体中高次轴的存在及数目将晶体分别为 高级晶族、中级晶族和低级晶族3个晶族，据旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目把晶体分成 立方晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单任斜晶系、三斜晶系 7个晶系。

5．请写出在立方晶系中{111}晶面族所包罗的等价晶面：。

6．固溶体据外来组元位置差别可分为置换固溶体和间隙固溶体两种固溶体，据外来组元固溶度可分为连续型和有限型两种固溶体。

7．非晶态固体的结构具有近程有序和远程无序特点。

8．在玻璃Na2O·Al2O3·2SiO2中，网络形成体：SiO2，网络中间体：Al2O3，网络变性体：Na2O。

材料研究与测试方法复习题材料研究与测试方法复习题1.X射线的产生P3答：实验室中用的X射线通常由X射线机产生，阴极灯丝产生电子，经过加速轰击阳极靶，一部分能量转化为X射线，大部分能量转化为热能。

2.X射线谱有哪两种类型？何谓Kα射线？何谓Kβ射线？为什么Kα射线中包含Kα1 和Kα2？P7-P8答：X射线谱有连续X射线和特征X射线两种。

按照原子结构的壳层模型，院子中的电子分布在以原子核为核心的若干壳层中，光谱学依次称为K、L、M、N...壳层。

L→K的跃迁产生的射线称为Kα射线。

M→K的跃迁产生的射线称为Kβ射线。

L壳层能级实际上由三个子能级构成，由L3和L2子能级向K能级跃迁产生的射线分别为Kα1 和Kα2。

3.晶体对X射线的散射有哪两类？X射线衍射用的是哪一类？P10X射线的散射分为相干散射和不相干散射两类。

X射线衍射用的是相干散射。

4.布拉格方程的表达式、阐明的问题以及所讨论的问题.P23布拉格方程：2dsinθ=nλd为晶面间距，θ为入射束与反射面的夹角，λ为X射线的波长，n为衍射级数。

讨论：1、sinθ=nλ/2d 由 sinθ≤1,得到nλ≤2d，n最小值为1，因而λ≤2d。

说明X射线的波长必须小于晶面间距的二倍，才能产生衍射现象;2、由nλ≤2d，得到d≥λ/2，因而只有那些晶面间距大于入射X射线波长一半的晶面才能发生衍射;(dhkl/n)*sinθ=λ，令dhkl/n=dHKL ，则2dHKLsinθ=λ，得到dHKL=dhkl/n，因而把(hkl)晶面的n级反射看成为与(hkl)晶面平行，面间距为dHKL=dhkl/n的晶面的一级反射。

3、原子面对X射线的衍射并不是任意的，而是具有选择性的。

4、一种晶体结构对应独特的衍射花样。

5.粉晶X射线衍射卡片检索手册的基本类型有哪几种？每种手册的编排特点是什么？P66-P67答：索引共有三种：字顺索引(Alphabetical Index)；哈那瓦特法(Hanawalt Method)；芬克索引法(Fink Index).字顺索引是按照物质的英文名称的字母顺字排列的，每种物质名称后面列出其化学分子式，三根最强线d值和相对强度数据，以及该物质的PDF卡片号码；哈那瓦特法是按照强弱顺序列出八条强线的面间距d、相对强度、化学式以及卡片序号。

材料科学与⼯程基础-期中期末复习考试题库1.材料是由物质构成的，因⽽物质就是材料。

√××2.材料是指⽤来制造某些有形物体的基本物质。

√×√3.按照化学组成，可以把材料分为三种基本类型（A）⾦属材料、硅酸盐、有机⾼分⼦材料（B）陶瓷材料、⾼分⼦材料、钢铁（C）有机⾼分⼦材料、⾦属材料、⽆机⾮⾦属材料（D）有机材料、⽆机⾮⾦属材料、⾦属材料C4．在四个量⼦数中，m s是确定体系⾓动量在磁场⽅向的分量（ml）。

×5．在四个量⼦数中，m l决定电⼦⾃旋的⽅向（ms）。

×6．在四个量⼦数中，n是第⼀量⼦数，它决定体系的能量。

√7．在四个量⼦数中，l是第⼆量⼦数，它决定体系⾓动量和电⼦⼏率分布的空间对称性。

√8．原⼦中每个电⼦必须有独⾃⼀组四个量⼦数。

n,l,ml,ms√9．泡利不相容原理、能量最低原则和洪特规则是电⼦在原⼦轨道中排列必须遵循的三个基本原则。

√10．Na原⼦中11个电⼦的填充⽅式为1s22s22p53s2。

1s22s22p63s1×11．按照⽅框图，N原⼦中5个价电⼦的填充⽅式为×12．Cu原⼦的价电⼦数是___3___个。

×13．S原⼦的价电⼦数是5个。

×2 .⾦属键既⽆⽅向性，也⽆饱和性。

√3. 共价键中两个成键电⼦的⾃旋⽅向必须相反。

√4.元素的电负性是指元素的原⼦在化合物中把电⼦引向⾃⼰的能⼒。

√5.两元素的电负性相等或接近，易形成离⼦键，不易形成共价键。

×6.两元素的电负性差较⼤，易形成离⼦键，不易形成共价键。

√7.离⼦键的基本特点是以离⼦⽽不是以原⼦为结合单元。

√8.范德华⼒既⽆⽅向性亦⽆饱和性，氢键有⽅向性但⽆饱和性。

×9.范德华⼒既⽆⽅向性亦⽆饱和性，氢键有⽅向性和饱和性。

√10.绝⼤多数⾦属均以⾦属键⽅式结合，它的基本特点是电⼦共有化。

×11．共价键既有饱和性⼜有⽅向性。

兰州理工考研试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 兰州理工大学的校训是什么？A. 厚德博学B. 求实创新C. 笃学力行D. 明德至善答案：B2. 兰州理工大学位于中国哪个省份？A. 甘肃省B. 陕西省C. 宁夏回族自治区D. 青海省答案：A3. 下列哪项不是兰州理工大学的学科门类？A. 工学B. 理学C. 医学D. 管理学答案：C4. 兰州理工大学的校徽中包含哪种元素？A. 齿轮B. 书籍C. 地球仪D. 飞机答案：A5. 兰州理工大学的图书馆藏书量大约是多少？A. 100万册B. 200万册C. 300万册D. 400万册答案：B6. 兰州理工大学的校庆日是每年的哪一天？A. 5月1日B. 9月10日C. 10月1日D. 11月11日答案：D7. 兰州理工大学的校园占地面积大约是多少？A. 1000亩B. 2000亩C. 3000亩D. 4000亩答案：C8. 兰州理工大学的校歌名称是什么？A. 兰州理工之歌B. 理工之光C. 理工梦想D. 理工风采答案：A9. 兰州理工大学的校训中“求实”的含义是什么？A. 实事求是B. 追求真理C. 脚踏实地D. 追求完美答案：A10. 兰州理工大学的校训中“创新”的含义是什么？A. 创新思维B. 创新能力C. 创新精神D. 创新实践答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 兰州理工大学的校风包括以下哪些方面？A. 严谨B. 勤奋C. 求实D. 创新答案：ABCD2. 兰州理工大学的校园文化活动包括以下哪些？A. 学术讲座B. 文艺演出C. 体育比赛D. 社会实践答案：ABCD3. 兰州理工大学的科研方向包括以下哪些？A. 新材料研究B. 环境科学C. 信息技术D. 生物医学答案：ABCD4. 兰州理工大学的国际交流项目包括以下哪些？A. 交换生项目B. 双学位项目C. 短期访学D. 国际会议答案：ABCD5. 兰州理工大学的就业指导服务包括以下哪些？A. 职业规划讲座B. 就业信息发布C. 简历指导D. 面试模拟答案：ABCD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述兰州理工大学的发展历程。

兰州理工大学工程材料模拟试卷一一、名词解释（共15分，每小题3分）1、过冷度：2、加工硬化：3、组元：4、间隙固溶体：5、合金：二、填空题（共25分，每小空1分）1、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为，否则称为。

2、常见的金属晶体结构有、和。

3、细化晶粒的方法主要有、和机械方法。

4、典型铸锭结构的三个晶区分别为、和。

5、金属材料热加工和冷加工的界限是以再结晶温度为界限的。

已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为加工，铅的变形加工称为加工。

6、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。

7、机械零件在工作条件下，可能受到的负荷有三大类，分别是、和。

8、按钢中合金元素含量高低，可将合金钢分为、、。

9、选材通常须遵循的三个原则是、、。

10、冷变形后的金属在加热的过程中，随着温度的升高和加热时间的延长，其组织和性能一般要经历三个阶段的变化，它们依次是、、。

三、选择题（共10分，每小题1分）1、从铁碳合金相图中可知，共析钢所得到的室温平衡组织为（）。

a、珠光体b、铁素体+珠光体c、低温莱氏体d、铁素体2、金属结晶时，冷却速度越快，其过冷度将：（）a、越大b、越小c、等于零d、变化不确定3、实际金属结晶时，形核速率越大，则结晶后所获得的晶粒（）a、越细小b、越粗大c、大小不受影响d、变化不确定4、固溶体的晶体结构与（）相同。

a、溶质b、溶剂c、不同于溶剂和溶质的其它晶型d、a、b、c都有可能5、T10钢的含碳量为：（）a、0.10%b、1.0%c、10.0%d、0.01%6、铁素体的机械性能特点是：（）a、低塑性、高强度b、高塑性、高强度c、高塑性、低强度d、低塑性、低强度7、GCr15钢中的Cr的平均含量为：（）a、15%b、1.5%c、0.15%d、没有表示出来8、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用：（）a、20CrMnMob、65Mnc、Cr12MoVd、T89、铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，塑性（）。

2012级《材料科学研究方法Ⅰ》复习大纲一、本学期各章所留作业的习题；二、补充思考题:1.在UV-VIS范围内，从原理上比较分子荧光、磷光的异同点，并比较它们的吸收现象。

答：2.什么是荧光淬灭？举例说明怎样利用荧光淬灭来进行化学分析？答：3.在实际中，怎样区分荧光和磷光？4.比较荧光光谱法和紫外光谱法的仪器特点。

5.分子结构对分子荧光的影响主要主要有几个表现。

环境对分子荧光的影响主要主要有几个表现。

6.苯甲醛能发生几种类型的电子跃迁？在近紫外区能出现哪几种吸收带？溶剂极性对紫外光谱有何影响？7.解释下列名词（1）拉曼效应：也称拉曼散射，指光波在被散射后频率发生变化的现象。

（2）拉曼位移:当激发光与样品分子作用时，如果光子与分子碰撞后发生了能量交换，光子将一部分能量传递给了样品分子或从样品分子获得一部分能量，从而改变了光的频率。

能量变化所引起的散射光频率变化称为拉曼位移。

（3）拉曼光谱:是一种散射光谱。

拉曼光谱分析法是应用拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。

（4）斯托克斯线:，指在拉曼线中，把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线。

（5）反斯托克斯线:指在拉曼线中，把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

8.比较拉曼光谱与红外吸收光谱的异同。

红外光谱和拉曼光谱的异同113302933 28571600 1493 14493030 69510050红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。

要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。

在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。

因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。

拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。