材料现代测试分析方法期末考试卷与答案

材料现代测试分析方法期末考试卷与答案江西省理工大学材料分析测试题（可供参考）一、名词解释（共有20分，每小题2分。

）1.辐射的发射：指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。

2.俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际是离子)处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。

3.背散射电子：入射电子与固体作用后又离开固体的电子。

4.溅射：入射离子轰击固体时，当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时，就引起表面粒子（原子、离子、原子团等）的发射，这种现象称为溅射。

5.物相鉴定：指确定材料（样品）由哪些相组成。

6.电子透镜：能使电子束聚焦的装置。

7.质厚衬度：样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别，均可引起相应区域透射电子强度的改变，从而在图像上形成亮暗不同的区域，这一现象称为质厚衬度。

8.蓝移：当有机化合物的结构发生变化时，其吸收带的最大吸收峰波长或位置（最大）向短波方向移动，这种现象称为蓝移（或紫移，或“向蓝”）。

9.伸缩振动：键长变化而键角不变的振动，可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10.差热分析：指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。

二、填空题（共20分，每小题2分。

）1.电磁波谱可分为三个部分，即长波部分、中间部分和短波部分，其中中间部分包括（红外线）、（可见光）和（紫外线），统称为光学光谱。

2.光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。

光谱按强度对波长的分布（曲线）特点（或按胶片记录的光谱表观形态）可分为（连续）光谱、（带状）光谱和（线状）光谱3类。

3.分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。

分子散射包括（瑞利散射）与（拉曼散射）两种。

4.X射线照射固体物质(样品)，可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、吸收电子、透射电子5.多晶体（粉晶）X射线衍射分析的基本方法为（照相法）和（X 射线衍射仪法）。

期末考试卷：材料现代测试分析方法和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪一项不是材料现代测试分析方法？A. 扫描电子显微镜（SEM）B. 光学显微镜（OM）C. 质谱仪（MS）D. 能谱仪（EDS）2. 在材料现代测试分析中，哪种技术可以用于测量材料的晶体结构？A. X射线衍射（XRD）B. 原子力显微镜（AFM）C. 扫描隧道显微镜（STM）D. 透射电子显微镜（TEM）3. 下列哪种测试方法主要用于分析材料的表面形貌？A. 扫描电子显微镜（SEM）B. 透射电子显微镜（TEM）C. 原子力显微镜（AFM）D. 光学显微镜（OM）4. 在材料现代测试分析中，哪种技术可以用于测量材料的磁性？A. 振动样品磁强计（VSM）B. 核磁共振（NMR）C. 红外光谱（IR）D. 紫外可见光谱（UV-Vis）5. 下列哪种测试方法可以同时提供材料表面形貌和成分信息？A. 扫描电子显微镜（SEM）B. 原子力显微镜（AFM）C. 能谱仪（EDS）D. 质谱仪（MS）二、填空题（每题2分，共20分）1. 扫描电子显微镜（SEM）是一种利用_____________来扫描样品表面，并通过_____________来获取样品信息的测试方法。

2. 透射电子显微镜（TEM）是一种利用_____________穿过样品，并通过_____________来观察样品内部结构的测试方法。

3. 原子力显微镜（AFM）是一种利用_____________与样品表面相互作用，并通过_____________来获取表面形貌和力学性质的测试方法。

4. 能谱仪（EDS）是一种利用_____________与样品相互作用，并通过_____________来分析样品成分的测试方法。

5. 振动样品磁强计（VSM）是一种利用_____________来测量样品磁性的测试方法。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍扫描电子显微镜（SEM）的工作原理及其在材料测试中的应用。

期末考试卷：材料现代测试分析方法和答案第一部分：选择题（共10题，每题2分，共20分）1. 以下哪项不是材料现代测试分析的主要方法？- A. X射线衍射分析- B. 扫描电子显微镜分析- C. 质谱分析- D. 核磁共振分析2. 在材料现代测试分析中，以下哪种方法适用于分析材料的晶体结构？- A. 红外光谱分析- B. 热重分析- C. X射线衍射分析- D. 高效液相色谱分析3. 以下哪项不是扫描电子显微镜分析的主要应用？- A. 表面形貌观察- B. 元素分析- C. 晶体结构分析- D. 电子能谱分析4. 质谱分析主要用于检测和分析材料中的什么？- A. 元素成分- B. 分子结构- C. 表面形貌- D. 晶体结构5. 核磁共振分析常用于确定材料中的什么信息？- A. 元素含量- B. 晶体结构- C. 分子结构- D. 表面形貌6. 以下哪种方法适用于分析材料的热性能？- A. 红外光谱分析- B. 热重分析- C. 扫描电子显微镜分析- D. 核磁共振分析7. 在材料现代测试分析中，以下哪种方法适用于分析材料的表面形貌？- A. 红外光谱分析- B. 扫描电子显微镜分析- C. X射线衍射分析- D. 质谱分析8. 以下哪项不是红外光谱分析的主要应用？- A. 元素分析- B. 分子结构分析- C. 表面形貌观察- D. 化学成分分析9. 在材料现代测试分析中，以下哪种方法适用于分析材料的化学成分？- A. 红外光谱分析- B. 热重分析- C. X射线衍射分析- D. 高效液相色谱分析10. 高效液相色谱分析主要用于检测和分析材料中的什么？- A. 元素成分- B. 分子结构- C. 化学成分- D. 表面形貌第二部分：简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 简述材料现代测试分析的意义和应用范围。

2. 请列举并解释任意两种材料现代测试分析方法。

3. 简述扫描电子显微镜分析的原理和应用领域。

现代化材料分析测试方法期末试题及解答试卷分析本试卷主要考察了现代化材料分析测试方法的基本概念、原理、技术及其应用。

试题涵盖了各种测试方法的特点、优缺点、适用范围以及相关设备的操作和维护等内容。

试题部分一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪一项不属于材料分析测试方法的分类？A. 物理方法B. 化学方法C. 力学方法D. 生物学方法2. 扫描电子显微镜（SEM）的分辨率通常高于透射电子显微镜（TEM）。

其主要原因是？A. 加速电压更高B. 样品制备更简单C. 电磁透镜的放大倍数更大D. 信号采集方式更优越3. 在能谱分析中，能量色散谱（EDS）与波谱分析（WDS）的主要区别是什么？A. 能量分辨率不同B. 信号采集方式不同C. 检测元素种类不同D. 谱图形态不同4. 以下哪种测试方法可以同时获得材料的微观形貌和成分信息？A. X射线衍射B. 光学显微镜C. 扫描电子显微镜D. 原子力显微镜5. 某同学在使用X射线光电子能谱（XPS）进行分析时，发现获取的信号强度较低。

可能的原因是？A. 样品制备不充分B. 仪器灵敏度不够C. 加速电压设置不当D. 样品与仪器接触不良二、简答题（每题5分，共25分）6. 请简述透射电子显微镜（TEM）的工作原理及其在材料分析中的应用。

7. 什么是拉曼光谱？请列举其在材料分析中的应用。

8. 请简述原子力显微镜（AFM）的工作原理及其在材料分析中的优势。

三、论述题（每题10分，共30分）9. 论述能谱分析（EDS）在材料分析中的应用范围及其局限性。

10. 结合实际情况，论述现代化材料分析测试方法在科研和工业领域的应用前景。

答案部分一、选择题答案1. D2. D3. A4. C5. B二、简答题答案6. 透射电子显微镜（TEM）的工作原理是利用电子束透过样品，样品对电子束产生散射和吸收，形成衍射图样和吸收图像。

在材料分析中，TEM可以用于观察材料的微观结构、晶体学分析、相变研究等方面。

期末考试卷：材料现代测试分析方法和答案第一部分：选择题1. 在材料现代测试分析方法中，下列哪种方法可以用来确定材料的成分？- A. 热分析法- B. 机械测试法- C. 磁性测试法- D. 光谱分析法- 答案：D2. 材料现代测试分析方法的主要目的是什么？- A. 确定材料的力学性能- B. 分析材料的热性能- C. 评估材料的化学稳定性- D. 确定材料的组成和结构- 答案：D3. 以下哪种测试方法可以用来评估材料的耐腐蚀性能？- A. 硬度测试- B. 疲劳测试- C. 电化学测试- D. 热膨胀测试- 答案：C4. 材料的断裂韧性可以通过下列哪种测试方法进行评估？- A. 硬度测试- B. 拉伸测试- C. 冲击测试- D. 磁性测试- 答案：C5. 下列哪种测试方法可以用来评估材料的疲劳寿命？- A. 硬度测试- B. 拉伸测试- C. 冲击测试- D. 疲劳测试- 答案：D第二部分：简答题1. 简要解释材料现代测试分析方法的定义和作用。

答案：材料现代测试分析方法是一种使用现代科学技术手段对材料进行分析和测试的方法。

它的作用是确定材料的组成、结构和性能，以便评估材料的适用性和可靠性。

2. 举例说明材料现代测试分析方法在工程领域中的应用。

答案：材料现代测试分析方法在工程领域中有广泛的应用。

例如，在航空航天工程中，可以使用材料现代测试分析方法来评估航天器的耐热性能和抗腐蚀性能，以确保航天器在极端环境下的安全运行。

在建筑工程中，可以使用材料现代测试分析方法来评估建筑材料的力学性能和耐久性，以确保建筑物的结构安全可靠。

3. 请简要描述一种材料现代测试分析方法，并说明其适用性。

答案：一种材料现代测试分析方法是扫描电子显微镜（SEM）分析。

它通过扫描材料表面并记录电子显微图像，可以对材料的形貌、结构和成分进行分析。

SEM分析适用于对材料的微观结构和成分进行研究，可以用于材料的质量控制、故障分析和新材料的研发。

期末考试卷-现代材料测试分析法与答案一、选择题1. 下列哪种测试方法不适用于现代材料的分析？A. X射线衍射B. 热重分析C. 磁力显微镜观察D. 电子显微镜观察正确答案：C2. 现代材料测试分析法的目的是什么？A. 确定材料的物理性质B. 评估材料的化学成分C. 分析材料的力学性能D. 检测材料的表面缺陷正确答案：B3. 下列哪种测试方法可以用于测定材料的热稳定性？A. 热重分析B. 磁力显微镜观察C. X射线衍射D. 电子显微镜观察正确答案：A4. 现代材料测试分析法中，常用的表面缺陷检测方法是：A. 热重分析B. 磁力显微镜观察C. X射线衍射D. 电子显微镜观察正确答案：B5. X射线衍射是一种常用的测试方法，其主要用途是：A. 分析材料的化学成分B. 检测材料的表面缺陷C. 确定材料的物理性质D. 分析材料的晶体结构正确答案：D二、简答题1. 简要说明热重分析的原理和应用。

热重分析是一种通过测量材料在加热过程中质量的变化来分析材料性质的方法。

它基于材料在不同温度下的热稳定性不同的原理，通过测量样品在加热过程中的质量变化来评估材料的热稳定性。

热重分析广泛应用于材料科学、化学工程和环境科学等领域，用于研究材料的热分解、热失重、腐蚀性等性质。

2. 简要说明磁力显微镜观察的原理和应用。

磁力显微镜观察是一种通过使用磁场来观察材料的磁性和磁结构的方法。

它利用材料的磁性与磁场的相互作用，通过观察材料在磁场中的行为来推断材料的磁性和磁结构。

磁力显微镜观察广泛应用于材料科学、磁学和电子学等领域，用于研究材料的磁性、磁相变、磁畴结构等性质。

三、解答题1. 现代材料测试分析法存在哪些优势？现代材料测试分析法具有以下优势：- 准确性：现代测试方法能够提供精确的数据和结果，用于准确评估材料的性能和特性。

- 高效性：现代测试方法通常能够在短时间内完成测试，提高了工作效率。

- 非破坏性：大部分现代测试方法是非破坏性的，可以对材料进行分析而不损坏其结构和性能。

现代材料分析测试方法：期末考试卷和答案第一部分：选择题1. 以下哪项不是常用的材料分析测试方法？- A. 扫描电子显微镜（SEM）- B. 红外光谱（IR）- C. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）- D. 核磁共振（NMR）答案：D2. 扫描电子显微镜（SEM）主要用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 力学性能测试答案：A3. X射线衍射（XRD）常用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 晶体结构分析答案：D4. 热重分析（TGA）主要用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 热稳定性分析答案：D5. 扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的区别在于：- A. SEM可以观察表面形貌，TEM可以观察内部结构- B. SEM可以观察内部结构，TEM可以观察表面形貌- C. SEM只能观察金属材料，TEM只能观察非金属材料- D. SEM只能观察非金属材料，TEM只能观察金属材料答案：A第二部分：简答题1. 简述红外光谱（IR）的原理和应用领域。

红外光谱是一种基于物质吸收、散射和透射红外光的测试方法。

它利用物质分子的特定振动模式与入射红外光发生相互作用，从而获得物质的结构信息和化学成分。

红外光谱广泛应用于有机物的鉴定、无机物的分析、聚合物材料的检测以及药物和食品的质量控制等领域。

2. 简述傅里叶变换红外光谱（FTIR）的原理和优势。

傅里叶变换红外光谱是一种红外光谱的分析技术，它通过对红外光信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，从而获得高分辨率和高灵敏度的红外光谱图谱。

相比传统的红外光谱，FTIR 具有快速测量速度、高信噪比、宽波数范围和高分辨率等优势。

它广泛应用于材料分析、有机合成、生物医学和环境监测等领域。

3. 简述热重分析（TGA）的原理和应用领域。

热重分析是一种测量物质在升温过程中质量变化的测试方法。

期末考试卷：现代材料测试分析与答案第一部分：选择题1. 现代材料测试的目的是什么？- (A) 确定材料的性能和质量- (B) 提高材料生产效率- (C) 减少材料成本- (D) 扩大材料市场份额2. 下列哪种测试方法适合用于测量材料的硬度？- (A) 扫描电子显微镜（SEM）- (B) 热分析仪（TA）- (C) 冲击试验机- (D) 压痕硬度计3. 现代材料测试中，以下哪种测试方法可以用于分析材料的化学成分？- (A) 电子万能试验机- (B) X射线衍射仪（XRD）- (C) 热膨胀仪- (D) 电子探针显微镜（EPMA）4. 现代材料测试中，下列哪个测试方法适合用于测量材料的电学性能？- (A) 热分析仪（TA）- (B) 磁力显微镜- (C) 电子万能试验机- (D) 电阻计5. 现代材料测试中，以下哪种测试方法可以用于测量材料的疲劳寿命？- (A) 冲击试验机- (B) 热分析仪（TA）- (C) 电子探针显微镜（EPMA）- (D) 疲劳试验机第二部分：简答题1. 请简要说明现代材料测试的重要性和应用领域。

现代材料测试的重要性在于帮助确定材料的性能和质量，以确保材料符合设计和生产要求。

它在各个领域都有广泛的应用，例如材料科学、工程、制造业等。

通过测试，可以评估材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等关键特性，从而指导材料的选择、设计和优化。

2. 请简要介绍现代材料测试中常用的非破坏性测试方法。

非破坏性测试是指在不破坏材料完整性的情况下，对材料进行性能评估和分析的方法。

常用的非破坏性测试方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测、涡流检测等。

这些方法能够通过对材料的声波、电磁波等进行检测和分析，评估材料的内部缺陷、组织结构等特征。

3. 请简要说明现代材料测试中的质量控制和质量保证的概念和作用。

质量控制是指通过对材料进行测试和监控，以确保材料符合规定的质量要求。

它涉及到从材料采购、加工、生产到最终产品的全过程控制。

1．名词解释：相干散射（汤姆逊散射）：入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子（如内层电子）发生弹性碰撞作用，仅其运动方向改变而没有能量改变的散射。

又称弹性散射；不相干散射（康普顿散射）：入射线光子与原子内受核束缚较弱的电子（如外层电子）或晶体中自由电子发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量损失的散射。

又称非弹性散射；荧光辐射：物质微粒受电磁辐射激发（光致激发）后辐射跃迁发射的光子（二次光子）称为荧光或磷光，吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短（10-8~10-4s）称荧光，延误时间较长（10-4~10s）则为磷光；（有待确定）俄歇效应：如原子的退激发不以发射X射线的方式进行则将以发射俄歇电子的德方式进行，此过程称俄歇过程或俄歇效应；吸收限：当入射X射线光子能量达到某一阈值可击出物质原子内层电子时，产生光电效应。

与此能量阈值相应的波长称为物质的吸收限。

晶面指数与晶向指数：为了表示晶向和晶面的空间取向（方位），采用统一的标识，称为晶向指数和晶面指数；晶带：晶体中平行于同一晶向的所有晶面的总体干涉面：晶面间距为d HKL/n、干涉指数为nh、 nk、 nl的假想晶面称为干涉面X射线散射：X射线衍射：X射线反射：结构因子：晶胞沿（HKL）面反射方向的散射波即衍射波F HKL是晶胞所含各原子相应方向上散射波的合成波，表征了晶胞的衍射强度；多重因子：通常将同一晶面族中等同晶面组数P称为衍射强度的多重性因数。

罗仑兹因子：系统消光：因︱F︱2=0而使衍射线消失的现象称为系统消光。

2．讨论下列各组概念中二者之间的关系：1）同一物质的吸收谱和发射谱；答：当构成物质的分子或原子受到激发而发光，产生的光谱称为发射光谱，发射光谱的谱线与组成物质的元素及其外围电子的结构有关。

吸收光谱是指光通过物质被吸收后的光谱，吸收光谱则决定于物质的化学结构，与分子中的双键有关。

2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。