X射线衍射-习题1
- 格式:pdf
- 大小:107.44 KB
- 文档页数:1
X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线 (×)2、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1旳长 (√)3、管电压越高则特征X射线波长越短 (×)4、X射线强度总是与管电流成正比 (√)5、辐射线波长愈长则物质对X射线旳吸收系数愈小 (×)6、满足布拉格方程2 d sinθ=λ必然发生X射线反射 (×)7、衍射强度实际是大量原子散射强度旳叠加 (√)8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致 (√)9、结构因子与晶体中原子散射因子有关 (√)10、倒易矢量代表对应正空间中旳晶面 (√)11、大直径德拜相机旳衍射线分辨率高但暴光时间长(√)12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠旳 (×)13、定性物相分析中旳主要依据是d值和I值 (√)14、定量物相分析可以确定样品中旳元素含量 (×)15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品 (√)16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数(√)17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度 (√)18、丝织构对称轴总是沿着试样旳法线方向 (×)19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)20、板织构有时也具有一定旳对称性 (√)21、材料中织构不会影响到各晶面旳衍射强度 (×)22、粉末样品不存在择优取向即织构问题 (×)23、常规衍射仪X射线穿透金属旳深度通常在微米数量级 (√)24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量 (√)25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效 (×)26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ) 可测得晶粒尺寸 (×)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动 (√)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动 (√)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关 (×)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形旳代数叠加 (×)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射旳波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线旳总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D) A和B4、多晶样品可采用旳X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D) A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面旳(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D) A和B6、基于X射线衍射峰位旳测量项目是(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度旳测量项目是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时旳X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D) K值法9、X射线衍射仪旳主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管旳最佳管电压约为(A) 20kV,(B) 40kV,(C) 60kV,(D) 80kV11、X射线衍射仪旳测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化旳器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大则衍射旳(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D) A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C) A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析旳主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用旳扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D) A与B17、描述织构旳方法不包括(A)极图,(B)反极图,(C) ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵旳消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面旳多重因子是(A) 6 ,(B) 8 ,(C) 24 ,(D) 4820、哪种靶旳临界激发电压最低(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe21、哪种靶旳K系特征X射线波长最短(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形旳关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关旳是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方晶系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、Kα双线分离度随2θ增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定29、d值误差随2θ增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随 2增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次 Mo 、 Cu 和 Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质旳相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系旳低指数衍射晶面为 (110) 、(200) 和 (211)9、面心立方晶系旳低指数衍射晶面为 (111) 、(200) 和 (220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪旳主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度旳因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪旳主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数旳方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料旳弹性模量、泊松比和布拉格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大晶系[要点]立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线(×)2、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1的长(√)3、管电压越高则特征X射线波长越短(×)4、X射线强度总是与管电流成正比(√)5、辐射线波长愈长则物质对X射线的吸收系数愈小(×)6、满足布拉格方程2 d sinθ=λ必然发生X射线反射(×)7、衍射强度实际是大量原子散射强度的叠加(√)8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致(√)9、结构因子与晶体中原子散射因子有关(√)10、倒易矢量代表对应正空间中的晶面(√)11、大直径德拜相机的衍射线分辨率高但暴光时间长(√)12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠的(×)13、定性物相分析中的主要依据是d值和I值(√)14、定量物相分析可以确定样品中的元素含量(×)15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品(√)16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数(√)17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度(√)18、丝织构对称轴总是沿着试样的法线方向(×)19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)20、板织构有时也具有一定的对称性(√)21、材料中织构不会影响到各晶面的衍射强度(×)22、粉末样品不存在择优取向即织构问题(×)23、常规衍射仪X射线穿透金属的深度通常在微米数量级(√)24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量(√)25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效(×)26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ) 可测得晶粒尺寸(×)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动(√)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动(√)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关(×)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形的代数叠加(×)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射的波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线的总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D) A和B4、多晶样品可采用的X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D) A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面的(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D) A和B6、基于X射线衍射峰位的测量项目是(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度的测量项目是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时的X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D) K值法9、X射线衍射仪的主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管的最佳管电压约为(A) 20kV,(B) 40kV,(C) 60kV,(D) 80kV11、X射线衍射仪的测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化的器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大则衍射的(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D) A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C) A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析的主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用的扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D) A与B17、描述织构的方法不包括(A)极图,(B)反极图,(C) ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵的消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面的多重因子是(A) 6 ,(B) 8 ,(C) 24 ,(D) 4820、哪种靶的临界激发电压最低(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe21、哪种靶的K系特征X射线波长最短(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形的关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关的是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方晶系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、Kα双线分离度随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定29、d值误差随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随 2增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次Mo 、Cu 和Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质的相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系的低指数衍射晶面为(110) 、(200) 和(211)9、面心立方晶系的低指数衍射晶面为(111) 、(200) 和(220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪的主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度的因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪的主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数的方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料的弹性模量、泊松比和布拉格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大晶系[要点]立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
第5节 X 射线衍射图谱基本处理1.衍射线峰位的确定方法有哪几种?各适用于什么情况?答:1) 峰顶法:对于线形尖锐的衍射峰采取峰顶法2)切线法:对于线形顶部平坦但两侧直线性好的衍射峰可采取切线法3)半高宽中点法:对于峰型顶部平坦、两侧直线性不好的衍射峰可采用半高宽中点法。
4)7/8高度法:当有重叠峰存在,但峰顶能明显分开的用7/8高度法5)中点连线法:类似半高宽中点法6)抛物线拟合法:线形漫散、双线分辨不清7)重心法:用于各种峰型但计算量大2.画图说明半高宽中点法确定峰位的方法。
1.连接峰两边背底作背底线ab 。
2. 从表观极大点P 作X 轴垂线PP 。
3. 过PP’中点O 作ab 平行线MN 。
4.MN 的中点O 即为峰位。
3.试说明作图法分离K ɑ双峰的过程。
画出了()12I q 、()22I q 和它们的合成强度曲线()2I q 。
图中的oabcde 曲线代表()12I q ,o a b c d e ᄁᄁᄁᄁᄁᄁ代表()22I q 。
K a 双峰分离-作图法由图可知,从()12I q 的起点o 开始到2q d =之间,2K a 线的成分是不存在的,故这一范围内的()2I q 就是()12I q ,即oa 是()12I q 第一段。
从d 到2d 之间,()2I q 由()12I q 和()22I q 叠合而成。
()22I q 的第一段0a ᄁᄁ可从oa 求得,只要将oa 的各对应点的强度除以 2就可以了。
然后从()2I q 的第二段an 减去0a ᄁᄁ就可得到()12I q 的第二段ab 。
从2d 到3d 区间内,2K a 的强度曲线a b ᄁᄁ可从曲线段ab 求出,只要将ab 的各点强度除以2,再平移到该区间就行了。
采用这种办法可将强度曲线()12I q 和()22I q 都求出来,达到从实验测定的强度曲线()2I q 分离出()12I q 和()22I q 的目的。
X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线 (×)2、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1的长 (√)3、管电压越高则特征X射线波长越短 (×)4、X射线强度总是与管电流成正比 (√)5、辐射线波长愈长则物质对X射线的吸收系数愈小 (×)6、满足布拉格方程2 d sinθ=λ必然发生X射线反射 (×)7、衍射强度实际是大量原子散射强度的叠加 (√)8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致 (√)9、结构因子与晶体中原子散射因子有关 (√)10、倒易矢量代表对应正空间中的晶面 (√)11、大直径德拜相机的衍射线分辨率高但暴光时间长(√)12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠的 (×)13、定性物相分析中的主要依据是d值和I值 (√)14、定量物相分析可以确定样品中的元素含量 (×)15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品 (√)16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数(√)17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度 (√)18、丝织构对称轴总是沿着试样的法线方向 (×)19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)20、板织构有时也具有一定的对称性 (√)21、材料中织构不会影响到各晶面的衍射强度 (×)22、粉末样品不存在择优取向即织构问题 (×)23、常规衍射仪X射线穿透金属的深度通常在微米数量级 (√)24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量 (√)25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效 (×)26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ) 可测得晶粒尺寸 (×)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动 (√)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动 (√)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关 (×)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形的代数叠加 (×)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射的波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线的总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D) A和B4、多晶样品可采用的X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D) A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面的(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D) A和B6、基于X射线衍射峰位的测量项目是(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度的测量项目是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时的X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D) K值法9、X射线衍射仪的主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管的最佳管电压约为(A) 20kV,(B) 40kV,(C) 60kV,(D) 80kV11、X射线衍射仪的测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化的器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大则衍射的(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D) A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C) A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析的主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用的扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D) A与B17、描述织构的方法不包括(A)极图,(B)反极图,(C) ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵的消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面的多重因子是(A) 6 ,(B) 8 ,(C) 24 ,(D) 4820、哪种靶的临界激发电压最低(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe21、哪种靶的K系特征X射线波长最短(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形的关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关的是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方晶系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、Kα双线分离度随2θ增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定29、d值误差随2θ增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随 2增大而(A)减小,(B)增大, (C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次 Mo 、 Cu 和 Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质的相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系的低指数衍射晶面为 (110) 、(200) 和 (211)9、面心立方晶系的低指数衍射晶面为 (111) 、(200) 和 (220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪的主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度的因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪的主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数的方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料的弹性模量、泊松比和布拉格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大晶系[要点]立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
X射线衍射思考题一、填空题1.晶体的基本性质是:均匀性、各向异性、自发形成确定的多边形外形、内部结构对称性、确定的熔点、晶体内部原子周期性。
2.晶体的对称性分为宏观对称性、微观对称性两种。
3. 对称元素是指在对称操作中始终保持不变的对称中心、轴线或对称面。
4. 宏观对称元素分为旋转轴、晶面、对称中心、反轴四大类共10种,组合起来可以得到32 种结晶学点群。
5. 正格子和倒格子互为倒易空间关系。
6. X射线的本质是电磁波,具有波粒二象性性。
7. 对于Cu阳极靶来说,一般选用镍元素作为Kβ线的吸收材料。
8. 当一束X射线通过物质时,在其透射方向上的强度衰减与exp(-μd)成正比。
二、三、判断题1.通过对采集到的XRD图谱进行定性分析,未发现物相A,则A物相在对应样品中不存在。
(错)2.某样品XRD图谱中,某几个衍射峰出现了明显的展宽,则样品中可能存在层错等缺陷。
(对)3.衍射峰的宽化,晶粒尺寸变小是唯一的原因,可以通过谢乐公式对晶粒尺寸进行估算。
(错)4.利用结构精修的方法能够对未知物相进行结构的测定。
(对)四、五、简答题1.2.对于简单、体心、面心、底心这四种基本点阵,以任意顶点为坐标原点,以与原点相交的三个棱边为坐标轴,请给出相应的阵点坐标。
答:简单:(0,0,0)(0,0,1)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)体心(0,0,0)(0,1,0)(1,0,0)(0,0,1)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,1/2)底心(0,0,0)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1/2,1/2,0)(0,0,1)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,1)面心(0,0,0)(0,0,1)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,0)(1/2,1/2,1)(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(1,1/2,1/2)(1/2,1,1/2)3.4.XRD衍射强度和峰的宽度与样品颗粒大小,还是与晶粒大小有关?衍射峰宽度与晶粒大小有关,强度与颗粒大小有关5.6.物相定量分析的原理是什么?试述用K值法进行物相定量分析的过程。
X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线(×)2、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1旳长(√)3、管电压越高则特征X射线波长越短(×)4、X射线强度总是与管电流成正比(√)5、辐射线波长愈长则物质对X射线旳吸收系数愈小(×)6、满足布拉格方程2d sinθ=λ必然发生X射线反射(×)7、衍射强度实际是大量原子散射强度旳叠加(√)8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致(√)9、结构因子与晶体中原子散射因子有关(√)10、倒易矢量代表对应正空间中旳晶面(√)11、大直径德拜相机旳衍射线分辨率高但暴光时间长(√)12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠旳(×)13、定性物相分析中旳主要依据是d值和I值(√)14、定量物相分析可以确定样品中旳元素含量(×)15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品(√)16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数(√)17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度(√)18、丝织构对称轴总是沿着试样旳法线方向(×)19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)20、板织构有时也具有一定旳对称性(√)21、材料中织构不会影响到各晶面旳衍射强度(×)22、粉末样品不存在择优取向即织构问题(×)23、常规衍射仪X射线穿透金属旳深度通常在微米数量级(√)24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量(√)25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效(×)26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ)可测得晶粒尺寸(×)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动(√)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动(√)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关(×)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形旳代数叠加(×)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射旳波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线旳总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D)A和B4、多晶样品可采用旳X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D)A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面旳(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D) A和B6、基于X射线衍射峰位旳测量项目是(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度旳测量项目是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时旳X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D)K值法9、X射线衍射仪旳主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管旳最佳管电压约为(A)20kV,(B) 40kV,(C)60kV,(D)80kV11、X射线衍射仪旳测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化旳器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大则衍射旳(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D) A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C) A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析旳主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用旳扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D)A与B17、描述织构旳方法不包括(A)极图,(B)反极图,(C)ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵旳消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面旳多重因子是(A)6,(B)8,(C) 24,(D)4820、哪种靶旳临界激发电压最低(A)Cu,(B)Mo,(C) Cr,(D)Fe21、哪种靶旳K系特征X射线波长最短(A)Cu,(B) Mo,(C)Cr,(D)Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形旳关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关旳是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方晶系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、Kα双线分离度随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定29、d值误差随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随 2增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次 Mo 、 Cu 和 Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质旳相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系旳低指数衍射晶面为 (110) 、(200) 和 (211)9、面心立方晶系旳低指数衍射晶面为 (111) 、(200) 和 (220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪旳主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度旳因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪旳主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数旳方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料旳弹性模量、泊松比和布拉格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大晶系[要点]立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
X射线衍射思考题一、填空题1.晶体的基本性质是:均匀性、各向异性、自发形成确定的多边形外形、内部结构对称性、确定的熔点、晶体内部原子周期性。
2.晶体的对称性分为宏观对称性、微观对称性两种。
3. 对称元素是指在对称操作中始终保持不变的对称中心、轴线或对称面。
4. 宏观对称元素分为旋转轴、晶面、对称中心、反轴四大类共10种,组合起来可以得到 32 种结晶学点群。
5. 正格子和倒格子互为倒易空间关系。
6. X射线的本质是电磁波,具有波粒二象性性。
线的吸收材料。
7. 对于Cu阳极靶来说,一般选用镍元素作为Kβ8. 当一束X射线通过物质时,在其透射方向上的强度衰减与exp(-μd)成正比。
二、判断题1.通过对采集到的XRD图谱进行定性分析,未发现物相A,则A物相在对应样品中不存在。
(错)2.某样品XRD图谱中,某几个衍射峰出现了明显的展宽,则样品中可能存在层错等缺陷。
(对)3.衍射峰的宽化,晶粒尺寸变小是唯一的原因,可以通过谢乐公式对晶粒尺寸进行估算。
(错)4.利用结构精修的方法能够对未知物相进行结构的测定。
(对)三、简答题1.对于简单、体心、面心、底心这四种基本点阵,以任意顶点为坐标原点,以与原点相交的三个棱边为坐标轴,请给出相应的阵点坐标。
答:简单:(0,0,0)(0,0,1)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)体心(0,0,0)(0,1,0)(1,0,0)(0,0,1)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,1/2)底心(0,0,0)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1/2,1/2,0)(0,0,1)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,1)面心(0,0,0)(0,0,1)(1,0,0)(0,1,0)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)(1/2,1/2,0)(1/2,1/2,1)(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(1,1/2,1/2)(1/2,1,1/2)2.XRD衍射强度和峰的宽度与样品颗粒大小,还是与晶粒大小有关?衍射峰宽度与晶粒大小有关,强度与颗粒大小有关3.物相定量分析的原理是什么?试述用K值法进行物相定量分析的过程。
X 射线衍射部分—习题1. X 射线的本质是什么?与可见光有何区别?2. 解释(1)X 射线谱、 X 射线强度、 K 系激发;(2)相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应。
3. 在 X 射线多晶体衍射中,为什么常利用Kα 谱线作辐射源?4. 特征X射线与荧光X射线的产生机理有何异同?某物质的K系荧光X射线波长是否等于它的 K 系特征 X 射线波长?5. 衍射和镜面反射区别?产生衍射的条件是什么?6. 什么是反射级数与干涉指数?7. 厄瓦尔德图解原理是什么?8. 当波长为λ的 X 射线照射到晶体并出现衍射线时,相邻两个(hkl)反射线的波程差是多少?相邻两个(HKL)反射线的波程差又上多少?9. α-Fe 属立方晶系,点阵参数 a=0.2866nm。
如用 CrKαX 射线(λ=0.2291nm)照射,试求(110)、(200)及(211)可发生衍射的掠射角。
10. 结合厄瓦尔德图解,论述衍射斑点与倒易点的关系。
11. 一晶体中晶面间距为2.252×10-10 m 对某单色X 射线的布喇格一级反射的掠射角为20°,求(1)入射 X射线的波长,(2)二级反射的掠射角。
12. 一简单立方晶胞参数分为 0.3165 nm, 使用 CuK a(l=1.54Å),衍射线中最高晶面指数(最高衍射指数是指H2+K2+L2有最大值的衍射指数)是能到多少?13. 一面心立方晶体(Al),a=0.405nm,用 Cu-K a(l=1.54Å)X 射线照射,问晶面(111)能产生几条衍射线(即几级反射)?能否使(440)晶面产生衍射?14. 要使某个晶体的衍射数量增加, 你选长波的 X射线还是短波的?15. 今有一张用 Cu-K a 辐射(l=1.54Å)得到的粉末图样,其中前四个线条,对应的 2q 角度分别为40.658.773.887.8求这一晶胞的(1)晶胞参数,(2)衍射线对应的晶面的结构因数。
X射线衍射分析习题
习题一
1.名词解释:相干散射(汤姆逊散射)、不相干散射(康普顿散射)、荧光辐射、俄歇效应、吸收限、俄歇效应。
2.在原子序24(Cr)到74(W)之间选择7种元素,根据它们的特),用图解法验证莫塞莱定律。
征谱波长(K
α1
3.若X射线管的额定功率为1.5kW,在管电压为35kV时,容许的最大电流是多少?
4.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;
2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
5.为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
6.画出MoKα辐射的透射系数(I/I0)-铅板厚度(t)的关系曲线(t 取0~1mm)。
7.欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少?
8.X射线的本质是什么?
9.如何选用滤波片的材料?如何选用X射线管的材料?
10.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。
11.计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X射线振动频率和能量。
12.为使CuKα的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的密度为8.90)。
13.试计算Cu的K系激发电压。
14.试计算Cu的Kα1射线的波长。
15.X射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm,试计算其对CuKα、MoKα辐射的透射因子(I透射/I入射)各为多少?。
第一部分X射线衍射1.X射线的本质是什么?谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质?2.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?答:X射线学分为三大分支:X射线透射学、X射线衍射学、X射线光谱学。
X射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。
X射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结构变化的相关的各种问题。
X射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X 射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。
3.为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压?X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系?为什么?4. 产生X射线需具备什么条件?答:实验证实:在高真空中,凡高速运动的电子碰到任何障碍物时,均能产生X射线,对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。
电子式X射线管中产生X射线的条件可归纳为:1,以某种方式得到一定量的自由电子;2,在高真空中,在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动;3,在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。
5.X射线具有波粒二象性,其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中?答:波动性主要表现为以一定的频率和波长在空间传播,反映了物质运动的连续性;微粒性主要表现为以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量,能量和动量,反映了物质运动的分立性。
6.什么是光电效应?光电效应在材料分析中有哪些用途?光电效应是指以光子激发电子所发生的激发和辐射过程称为光电效应。
光电效应在材料分析可用于光电子能谱分析与荧光光谱分析。
7. 分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么?(1)用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射;(2)用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射;(3)用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。
答:根据经典原子模型,原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。
X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线(×)2、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1的长(√)3、管电压越高则特征X射线波长越短(×)4、X射线强度总是与管电流成正比(√)5、辐射线波长愈长则物质对X射线的吸收系数愈小(×)6、满足布拉格方程2 d sinθ=λ必然发生X射线反射(×)7、衍射强度实际是大量原子散射强度的叠加(√)8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致(√)9、结构因子与晶体中原子散射因子有关(√)10、倒易矢量代表对应正空间中的晶面(√)11、大直径德拜相机的衍射线分辨率高但暴光时间长(√)12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠的(×)13、定性物相分析中的主要依据是d值和I值(√)14、定量物相分析可以确定样品中的元素含量(×)15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品(√)16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数(√)17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度(√)18、丝织构对称轴总是沿着试样的法线方向(×)19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)20、板织构有时也具有一定的对称性(√)21、材料中织构不会影响到各晶面的衍射强度(×)22、粉末样品不存在择优取向即织构问题(×)23、常规衍射仪X射线穿透金属的深度通常在微米数量级(√)24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量(√)25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效(×)26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ) 可测得晶粒尺寸(×)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动(√)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动(√)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关(×)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形的代数叠加(×)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射的波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线的总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D) A和B4、多晶样品可采用的X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D) A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面的(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D) A和B6、基于X射线衍射峰位的测量项目是(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度的测量项目是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时的X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D) K值法9、X射线衍射仪的主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管的最佳管电压约为(A) 20kV,(B) 40kV,(C) 60kV,(D) 80kV11、X射线衍射仪的测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化的器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大则衍射的(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D) A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C) A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析的主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用的扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D) A与B17、描述织构的方法不包括(A)极图,(B)反极图,(C) ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵的消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面的多重因子是(A) 6 ,(B) 8 ,(C) 24 ,(D) 4820、哪种靶的临界激发电压最低(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe21、哪种靶的K系特征X射线波长最短(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形的关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关的是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方晶系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、Kα双线分离度随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定29、d值误差随2θ增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随 2增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次Mo 、Cu 和Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质的相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系的低指数衍射晶面为(110) 、(200) 和(211)9、面心立方晶系的低指数衍射晶面为(111) 、(200) 和(220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪的主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度的因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪的主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数的方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料的弹性模量、泊松比和布拉格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大晶系[要点]立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
1.简述下列概念(24分)(1) 特征(标识)X射线谱;(2) 晶带定律;(3) 倒易球;(4) 吸收限;(5) 干涉指数;(6) PDF卡片;(7) 多重性因子;(8) 干涉函数;2.用x射线衍射仪作物相分析,绘图表示x射线管焦点、入射束、衍射束、接收狭缝、样品表面及其法线、反射晶面及其法线、聚焦圆,衍射仪园之间的相互位置关系。
(16分)3.Cu3SnS4有三种变体,立方:a=0.528nm, 立方:a=1.074nm, 四方:a=0.538nm, c=1.076nm, 用Cu的Kα1(λ=0.15406nm),计算并作出2q=10o-40o的X射线衍射图,并说明它们之间的异同。
(20分)4.已知a-Fe属于体心立方晶系,点阵参数a=0.28664nm 试计算前二条衍射线的I hkl值,并写出计算过程。
(所用辐射为CuK a)(20分)5.从下列内容中任选一项举例说明X射线衍射在材料研究中的应用,简述其原理、方法、实验过程及数据处理?(1)点阵常数精确测定;(2)宏观内应力测定;(3)晶格畸变和晶块尺寸的测定;(4)晶体取向或织构的测定;(5)晶体结构测定;(6)物相定性定量分析(20分)2. Ewald图解与布拉格方程解决什么问题?它们在本质上是否相同?(20分)3. 已知钢样品由两相物质。
马氏体—Fe和g—Fe构成。
如今在衍射仪上用Cu K a对此样品自40o到80o的范围内进行扫描,所得的衍射图上有几个衍射峰?标注相应的衍射晶面?( 马氏体—Fe为体心正方,点阵常数a =0.2846nm、c=0.3053nm ;g—Fe为面心立方,点阵常数a=0.360nm) (20分)4. 试分析讨论有序面心立方Cu3Au的消光规律, 计算相对强度I111、I200?已知: a=0.3980nm, 用Cu靶,可不考虑温度和吸收的影响。
(20分)5. X射线衍射花样由哪三方面的信息组成?每一方面的信息在晶体学中的应用有哪些?举一例说明其基本原理,实验过程(试样处理、测试方法、测量条件),数据处理方法。
X射线衍射参考答案一、判断题1、在K系辐射线中Kα2波长比Kα1的长(√);2、管电压越高则特征X射线波长越短(×);3、X射线强度总是与管电流成正比(√);4、辐射线波长愈长则物质对X射线的吸收系数愈小(×);5、标准PDF卡片中数据是绝对可靠的(×);6、定性物相分析中的主要依据是d值和I值(√);7、定量物相分析可以确定样品中的元素含量(×);8、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量(√).二、选择题1、与入射X射线相比相干散射的波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线的总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D) A和B4、X射线衍射仪的主要部分包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是5、Cu靶X射线管的最佳管电压约为(A) 20kV,(B) 40kV,(C) 60kV,(D) 80kV6、X射线衍射仪的测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间7、定性物相分析的主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是8、面心立方点阵的消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是9、哪种靶的临界激发电压最低(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe10、哪种靶的K系特征X射线波长最短(A) Cu ,(B) Mo ,(C) Cr ,(D) Fe11、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1 和α23、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次Mo 、Cu 和Cr4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质的相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系的低指数衍射晶面为(110) 、(200) 和(211)9、面心立方晶系的低指数衍射晶面为(111) 、(200) 和(220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法11、衍射仪的主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度的因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪的主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数的方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法四、名词解释1、七大晶系立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
X射线衍射分析习题
习 题 一
1.名词解释:相干散射(汤姆逊散射)、不相干散射(康普顿散射)、荧光辐射、俄歇效应、吸收限、俄歇效应。
2.在原子序24(Cr)到74(W)之间选择7种元素,根据它们的特征谱波长(Kα1),用图解法验证莫塞莱定律。
3.若X射线管的额定功率为1.5kW,在管电压为35kV时,容许的最大电流是多少?
4.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;
2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。
5.为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
6.画出MoKα辐射的透射系数(I/I0)-铅板厚度(t)的关系曲线(t取0~1mm)。
7.欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少?
8.X射线的本质是什么?
9.如何选用滤波片的材料?如何选用X射线管的材料?
10.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。
11.计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X射线振动频率和能量。
12.为使CuKα的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的密度为8.90
)。
13.试计算Cu的K系激发电压。
14.试计算Cu的Kα1射线的波长。
15.X射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm,试计算其对CuKα、MoKα辐射的透射因子(I透射/I入射)各为多少?。