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材料意义 材料基本表征方法

材料意义 材料基本表征方法
材料意义 材料基本表征方法

1、材料对人类社会的重要意义

材料material,是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、物件、机器和其他产品的那些物质。

自古至今,材料与人类生活密切相关,是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础,也是人类社会现代文明的重要支柱。

纵观人类利用材料的历史可以清楚地看到每一种重要的新材料的发现和应用,都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平,材料科学技术的每一次重大突破,都会引起生产技术的革命,大大加快社会发展的进程,并给社会生产和人们生活带来巨大的变化。因此,材料也成为人类历史发展过程的重要标志之一。

2、材料的表征方法:

1、XRD X一射线衍射物相分析

原理:由各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d以及它们的相对强度Ilh是物质的固有特征。而每种物质都有特定的晶胞尺寸和晶体结构,这些又都与衍射强度和衍射角有着对应关系,因此,可以根据衍射数据来鉴别晶体结构。此外,依据XRD衍射图,利用Schercr公式:

式中p为衍射峰的半高宽所对应的弧度值;K为形态常数,可取0.94或0.89;为X 射线波长,当使用铜靶时,又1.54187 A; L为粒度大小或一致衍射晶畴大小;e 为布拉格衍射角。用衍射峰的半高宽FWHM和位置(2a)可以计算纳米粒子的粒径。使用方法:

用途:用于对固体样品进行物相分析,还可用来测定晶体结构的晶胞参数、点阵型式及简单结构的原子坐标。主要适用于无机物,对于有机物的应用较少。

2、SEM扫描电子显微镜

扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。

当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。

2、热分析表征

热分析技术应用于固体催化剂方面的研究,主要是利用热分析跟踪氧化物制备过程中的重量变化、热变化和状态变化。

热重法(TG)、微商热重法(DTG)、差示扫描量热法(DSC)、差热分析(DTA)

3、STM扫描隧道显微术

扫描隧道显微镜有原子量级的高分辨率,其平行和垂直于表面方向的分辨率分别为0.1 nm和0.01nm,即能够分辨出单个原子,因此可直接观察晶体表面的近原子像;其次是能得到表面的三维图像,可用于测量具有周期性或不具备周期性的表面结构。通过探针可以操纵和移动单个分子或原子,按照人们的意愿排布分子和原子,以及实现对表面进行纳米尺度的微加工,同时,在测量样品表面形貌时,可以得到表面的扫描隧道谱,用以研究表面电子结构。

4、TEM透射电子显微术

透射电镜可用于观测微粒的尺寸、形态、粒径大小、分布状况、粒径分布范围等,并用统计平均方法计算粒径,一般的电镜观察的是产物粒子的颗粒度而不是晶粒度。高分辨电子显微镜(HRTEM)可直接观察微晶结构,尤其是为界面原子结构分析提供了有效手段,它可以观察到微小颗粒的固体外观,根据晶体形貌和相应的衍射花样、高分辨像可以研究晶体的生长方向。

5、 EDS X射线能量弥散谱仪

每一种元素都有它自己的特征X射线,根据特征X射线的波长和强度就能得出定性和定量的分析结果,这是用X射线做成分分析的理论依据。EDS分析的元素范围Be4-U9a,一般的测量限度是0.01%,最小的分析区域在5~50A,分析时间几分钟即可。X射线能谱仪是一种微区微量分析仪。用谱仪做微区成分分析的最小区域不仅与电子束直径有关,还与特征X射线激发范围有关,通常此区域范围为约1m

. X射线谱仪的分析方法包括点分析、线分析和面分析。

6、FTIR傅里叶一红外光谱仪

傅里叶一红外光谱仪可检验金属离子与非金属离子成键、金属离子的配位等化学环境情况及变化。

7、拉曼光谱

拉曼光谱是一种研究物质结构的重要方法,特别是对于研究低维纳米材料,它已经成为首选方法之一。拉曼光谱是分子的非弹性光散射现象所产生,非弹性光散射现象是指光子与物质分析发生相互碰撞后,在光子运动方向发生改变的同时还发生能量的交换(非弹性碰撞)。拉曼光谱产生的条件是某一简谐振动对应于分子的感生极化率变化不为零时,拉曼频移与物质分子的转动和振动能级有关,不同物质有不同的振动和转动能级,同时产生不同拉曼频移‘拉曼光谱具有灵敏度高、不破坏样品、方便快速等优点。

8、 N2吸附脱附等温线分析和BJH孔径分析

N2吸附平衡等温线是以恒温条件下吸附质在吸附剂上的吸附量为纵坐标,以压力为横坐标的曲线。通常用相对压力P/P。表示压力;P为气体的真实压力;尸。为气体在测量温度下的饱和蒸汽压。吸附平衡等温线分为吸附和脱附两部分。平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有着密切的关系。

9、XPS X射线光电子能谱

X射线光电子能谱(XPS )就是用X射线照射样品表面,使其原子或分子的电子受激而发射出来,测量这些光电子的能量分布,从而获得所需的信息。X射线光电子能谱理论依据就是爱因斯坦的光电子发散公式。根据Einstein的能量关系式有: by=Eb+Ek

式中,入射光子能量by是已知的,借助光电子能谱仪可以测出光电过程中被入射光子所激发出的光电子能量Ek,从而可求出内层电子的轨道结合能Eb。由于各种原子都有一定结构,所以知道Eb值后,即能够对样品进行元素分析鉴定。

2、X一射线衍射物相分析介绍

X射线是一种电磁波,其波长范围在0.001-10nm,常用波段为0.01-2nm。它是原子内层电子在高速运动电子的冲击下产生跃迁而发射的辐射。当X射线与晶面所呈的入射角为θ时,则与该晶面平行的晶体内的原子排列面的反射会受到干涉,因此,只有符合所规定的入射角θ的方向,才能看到X射线衍射。晶体内原子的排列,随着物质种类不同,可以具有各种不同的待征。

每种物质都有其特定的晶格类型、晶胞尺寸,晶胞中的原子数及各原子的位置也是一定的,因而任何多晶体物质都有其特定的X 射线衍射谱。X 射线衍射图谱中各线条的角度位置所确定的晶面间距以及它们的相对强度I/I1(I1 是最强线的强度)是该多晶体的固有特性,即使该物质处在混合物中也不会改变。这就是X 光能作物相分析的依据。物相分析按作用目的不同分为定性相分析和定量相分析。前者确定试样中不同组成相分,后者在确定相成分的基础上再计算各相的相对含量。

物相鉴定的依据是衍射线方向和衍射强度,在衍射图谱上即为衍射峰的位置

及峰高,利用X衍射仪、可以直接测定和记录晶体所产生衍射线的方向θ和强度I。通常用d(晶面间距表征衍射线位置)和I(衍射线相对强度)的数据代表衍射花样。用d-I数据作为定性相分析的基本判据。定性相分析方法是将由试样测得的d-I数据组与已知结构物质的标准d-I数据组(PDF卡片)进行对比,以鉴定出试样中存在的物相。通常我们只要辨认出样品的粉末衍射图谱分别和哪些已知晶体的粉末衍射图“相关”,就可以判定该样品是由哪些晶体混和组成的。

材料分析方法课后答案(更新至第十章)

材料分析方法课后练习题参考答案 2015-1-4 BY:二专业の学渣 材料科学与工程学院

3.讨论下列各组概念的关系 答案之一 (1)同一物质的吸收谱和发射谱; 答:λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射 (2)X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。 答:λkβ发射(靶)〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射(靶)。任何材料对X射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。如Ni 的吸收限为0.14869 nm。也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。 (3)X射线管靶材的发射谱与被照射试样的吸收谱。 答:Z靶≤Z样品+1 或Z靶>>Z样品 X射线管靶材的发射谱稍大于被照射试样的吸收谱,或X射线管靶材的发射谱大大小于被照射试样的吸收谱。在进行衍射分析时,总希望试样对X射线应尽可能少被吸收,获得高的衍射强度和低的背底。 答案之二 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。 答:可以选择λK刚好位于辐射源的Kα和Kβ之间的金属薄片作为滤光片,放在X射线源和试样之间。这时滤光片对Kβ射线强烈吸收,而对Kα吸收却少。 6、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? 答:eVk=hc/λ Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34 e为电子电荷,等于1.602×10-19c 故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。 7、名词解释:相干散射、非相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应 答:⑴当χ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振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。 ⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。

材料分析方法总结

X射线:波长很短的电磁波 特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。 连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。 荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线 二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射 非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的 俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射 原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果 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,即晶体结构对衍射强度的影响多重性因素:同一晶面族{ hkl}中的等同晶面数 系统消光:原子在晶体中位置不同或种类不同引起某些方向上衍射线消失的现象 吸收限 1 x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生 X射线是一种波长很短的电磁波 X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。 连续X射线根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。 特征X射线处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。 2 x 射线方向理论布拉格方程和艾瓦尔德图解 3 试述解决X射线衍射方向问题常用方法有哪些并进行比较 4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用 精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题 5 试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用 假设: 1)晶体视为许多相互平行且d相等的原子面 2)X射线可照射各原子面 3)入射线、反射线均视为平行光 一束波长为λ的平行X射线以θ照射晶体中晶面指数为(hkl)的各原子面,各原子面产生反射。 当Ⅹ射线照射到晶体上时,考虑一层原子面上散射Ⅹ射线的干涉。 当Ⅹ射线以θ角入射到原子面并以θ角散射时,相距为a的两原子散射x射的光程差为: 即是说,当入射角与散射角相等时,一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光的反射定律相类似,Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向,就是散射线干涉加强的方向,因此,常将这种散射称

材料的表征方法总结

材料的表征方法 2.3.1 X 一射线衍射物相分析 粉末X 射线衍射法,除了用于对固体样品进行物相分析外,还可用来测定晶体 结构的晶胞参数、点阵型式及简单结构的原子坐标。X 射线衍射分析用于物相分析 的原理是:由各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d 以及它们的相对强度Ilh 是物 质的固有特征。而每种物质都有特定的晶胞尺寸和晶体结构,这些又都与衍射强 度和衍射角有着对应关系,因此,可以根据衍射数据来鉴别晶体结构。此外,依 据XRD 衍射图,利用Schercr 公式: θ λθβcos )2(L K = 式中p 为衍射峰的半高宽所对应的弧度值;K 为形态常数,可取0.94或0.89;为X 射线波长,当使用铜靶时,又1.54187 A; L 为粒度大小或一致衍射晶畴大小;e 为 布拉格衍射角。用衍射峰的半高宽FWHM 和位置(2a)可以计算纳米粒子的粒径, 由X 一射线衍射法测定的是粒子的晶粒度。样品的X 一射线衍射物相分析采用日本理 学D/max-rA 型X 射线粉末衍射仪,实验采用CuKa 1靶,石墨单色器,X 射线管电压 20 kV ,电流40 mA ,扫描速度0.01 0 (2θ) /4 s ,大角衍射扫描范围5 0-80 0,小角衍 射扫描范围0 0-5 0o 2.3.2热分析表征 热分析技术应用于固体催化剂方面的研究,主要是利用热分析跟踪氧化物制 备过程中的重量变化、热变化和状态变化。本论文采用的热分析技术是在氧化物 分析中常用的示差扫描热法(Differential Scanning Calorimetry, DSC)和热重法 ( Thermogravimetry, TG ),简称为DSC-TG 法。采用STA-449C 型综合热分析仪(德 国耐驰)进行热分析,N2保护器。升温速率为10 0C.1min - . 2.3.3扫描隧道显微镜 扫描隧道显微镜有原子量级的高分辨率,其平行和垂直于表面方向的分辨率 分别为0.1 nm 和0.01nm ,即能够分辨出单个原子,因此可直接观察晶体表面的近原 子像;其次是能得到表面的三维图像,可用于测量具有周期性或不具备周期性的 表面结构。通过探针可以操纵和移动单个分子或原子,按照人们的意愿排布分子 和原子,以及实现对表面进行纳米尺度的微加工,同时,在测量样品表面形貌时, 可以得到表面的扫描隧道谱,用以研究表面电子结构。测试样品的制备:将所制 的纳米Fe203粉末分散在乙醇溶液中,超声分散30 min 得红色悬浊液,用滴管吸取 悬浊液滴在微栅膜上,干燥,在离子溅射仪上喷金处理。采用JSM-6700E 场发射扫 描电子显微镜旧本理学),JSM-6700E 场发射扫描电子显微镜分析样品形貌和粒 径,加速电压为5.0 kV o 2.3.4透射电子显微镜 透射电镜可用于观测微粒的尺寸、形态、粒径大小、分布状况、粒径分布范 围等,并用统计平均方法计算粒径,一般的电镜观察的是产物粒子的颗粒度而不 是晶粒度。高分辨电子显微镜(HRTEM)可直接观察微晶结构,尤其是为界面原 子结构分析提供了有效手段,它可以观察到微小颗粒的固体外观,根据晶体形貌 和相应的衍射花样、高分辨像可以研究晶体的生长方向。测试样品的制备同SEM

材料分析方法答案

第一章 一、选择题 1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是() A.X射线透射学; B.X射线衍射学; C.X射线光谱学; D.其它 2. M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称() A.Kα; B. Kβ; C. Kγ; D. Lα。 3. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选() A.Cu;B. Fe;C. Ni;D. Mo。 4. 当电子把所有能量都转换为X射线时,该X射线波长称() A.短波限λ0; B. 激发限λk; C. 吸收限; D. 特征X射线 5.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()(多选题) A.光电子; B. 二次荧光; C. 俄歇电子; D. (A+C) 二、正误题 1. 随X射线管的电压升高,λ0和λk都随之减小。() 2. 激发限与吸收限是一回事,只是从不同角度看问题。() 3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。() 4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外,原子处于激发状态。() 5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料,而不需要考虑厚度。() 三、填空题 1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。 2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、 、、、。 3. 经过厚度为H的物质后,X射线的强度为。 4. X射线的本质既是也是,具有性。 5. 短波长的X射线称,常用于;长波长的X射线称 ,常用于。 习题 1.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么? 2.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。 3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱

材料表征的方法(英语)

材料表征的方法 1.Elemental Analysis 元素分析 Atomic absorption spectroscopy 原子吸收光谱 Auger electron spectroscopy (AES) 俄歇电子能谱 Electron probe microanalysis (EPMA) 电子探针微分析 Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) 化学分析电子能谱 Energy dispersive spectroscopy (EDS) 能量色散谱 Flame photometry 火焰光度法 Wavelength dispersive spectroscopy (WDS) X-ray fluorescence X射线荧光 2. Molecular and Solid State Analysis 分子与固态分析 Chromatography [gas chromatography (GC), size exclusion chromatography (SEC)] 色谱[气相色谱,体积排除色谱] Electron diffraction 电子衍射 Electron microscopy [scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), scanning TEM (STEM)] 电子显微镜 Electron spin resonance (ESR) 电子自旋共振 Infrared spectroscopy (IR) 红外光谱 Mass spectrometry 质谱 Mercury porosimetry 压汞法 Mossbauer spectroscopy 穆斯堡尔谱 Nuclear magnetic resonance (NMR) 核磁共振 Neutron diffraction 中子衍射 Optical microscopy 光学显微镜 Optical rotatory dispersion (ORD) 旋光色散 Raman spectroscopy 拉曼光谱 Rutherford back scattering (RBS) 卢瑟福背散射 Small angle x-ray scattering (SAXS) 小角X射线散射 Thermal analysis [differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA) temperature desorption spectroscopy (TDS), thermomechanical analysis (TMA)] 热分析[差示扫描量热计法,热-重分析,微分热分析,升温脱附,热机械分析] UV spectroscopy 紫外光谱 X-ray techniques [x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), x-ray diffraction (XRD), x-ray emission, x-ray absorption] X射线技术[x射线光电子能谱,x射线衍射,x射线发射,x射线吸收] 3. Surface Characterization Techniques 表面表征技术

材料分析方法课后习题答案

第十四章 1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点 优点:1)能谱仪探测X射线的效率高。 2)在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数,在几分钟内可得到定性分析结果,而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。 3)结构简单,稳定性和重现性都很好 4)不必聚焦,对样品表面无特殊要求,适于粗糙表面分析。 缺点:1)分辨率低。 2)能谱仪只能分析原子序数大于11的元素;而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。 3)能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态,因此必须时时用液氮冷却。 分析钢中碳化物成分可用能谱仪;分析基体中碳含量可用波谱仪。 2、举例说明电子探针的三种工作方式(点、线、面)在显微成分分析中的应用。 答:(1)、定点分析:将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时,改变分光晶体和探测器的位置,即可得到分析点的X射线谱线;

用能谱仪分析时,几分钟内即可直接从荧光屏(或计算机)上得到微区内全部元素的谱线。 (2)、线分析:将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描,便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。 (3)、面分析:电子束在样品表面作光栅扫描,将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置,此时,在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用X射线调制图像的方法。 3、要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,选用什么仪器用怎样的操作方式进行具体分析 答:(1)若观察断口形貌,用扫描电子显微镜来观察:而要分析夹杂物的化学成分,得选用能谱仪来分析其化学成分。 (2)A、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌:

材料分析方法

1球差、像散和色差是怎样造成的?如何减小这些像差?哪些是可消除的像差? 答:1.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能力不符合预定规律而造成的。一个物点散射的电子束经过具有球差的电磁透镜后并不聚在一点,所以像平面上得到一个弥散圆斑,在某一位置可获得最小的弥散圆斑,成为弥散圆。还原到物平面上,则半径为r s=1/4 C sα3r s为半径,Cs为透镜的球差系数,α为透镜的孔径半角。所以见效透镜的孔径半角可减少球差(决定分辨率的像差因素)。2,色差是由于入射电子的波长(能量)的非单一性所造成的。一个物点散射的具有不同波长的电子,进入透镜磁场后将沿各自的轨道运动,结果不能聚焦在一个像点上,而分别交在一定的轴向范围内,形成最小色差弥散圆斑,半径为r c=C c α|△E/E|,C c为透镜色差系数,α为透镜孔径半角,△E/E为成像电子束能量变化率。所以减小△E/E(稳定加速电压)、α 可减小色差。 3,像散是由于透镜磁场的非旋转对称而引起的(极靴内孔不圆、上下极靴不同轴、材质磁性不均及污染)。消像散器。 3什么是分辨率,影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些? 答:分辨率:两个物点通过透镜成像,在像平面上形成两个爱里斑,如果两个物点相距较远时,两个Airy 斑也各自分开,当两物点逐渐靠近时,两个Airy斑也相互靠近,直至发生部分重叠。根据Load Reyleigh 建议分辨两个Airy斑的判据:当两个Airy斑的中心间距等于Airy斑半径时,此时两个Airy斑叠加,在强度曲线上,两个最强峰之间的峰谷强度差为19%,人的肉眼仍能分辨出是两物点的像。两个Airy斑再相互靠近,人的肉眼就不能分辨出是两物点的像。通常两Airy斑中心间距等于Airy斑半径时,物平面相应的两物点间距成凸镜能分辨的最小间距即分辨率。Δr0=0.61λ/Nsinα(N为介质的相对折射系数)影响透射电镜分辨率的因素主要有:1)衍射效应:airy斑,只考虑衍射效应,在照明光源及介质一定时,孔径角越大,分辨率越高。 2)像差(球差、像散、色差):选择最佳孔径半角;提高加速电压(减小电子束波长);减小球差系数。4有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别? 有效放大倍数是把显微镜最大分辨率放大到人眼的分辨本领(0.2mm),让人眼能分辨的放大倍数。 放大倍数是指显微镜本身具有的放大功能,与其具体结构有关。放大倍数超出有效放大倍数的部分对提高分辨率没有贡献,仅仅是让人观察得更舒服而已,所以放大倍数意义不大。显微镜的有效放大倍数、分辨率才是判断显微镜性能的主要参数。 12深入而详细地比较X-ray衍射和电子衍射的异同点。指出各自的应用领域及其分析特点。列举其它结构分析仪器及其应用。 1)相同点:衍射原理相似,都遵从衍射产生的必要条件(布拉格方程)和系统消光规律。得到的衍射花样在几何特征上也大致相似。 2)相异点:(1)电子波的波长短得多,在同样满足布拉格条件时,衍射角θ很小,约10-2rad。而X-ray产生衍射时,其衍射角最大可接近π/2;(2)在进行电子衍射操作时用薄晶样品(XRD一般用晶态固体),薄样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状,因此,增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会,结果使略为偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射;(3)因为电子波长短,采用爱瓦尔德球图解时,反射球半径很大,在θ较小的范围内反射球的球面可近似看成一个平面,从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分在二维倒易截面内。这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映,晶体内各晶面的位向,更方便于分析;(4)原子对电子的散射能力远高于X-ray(约高出四个数量级),故电子衍射束的强度更强,适合微区分析,摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒;(5)由于物质对电子的散射作用很强,因而电子束穿透物质的能力大大减弱,故电子只适于材料表层或薄膜样品的结构分析;(6)透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置,使得薄膜样品的结构分析与形貌有机结合起来,这是X射线衍射无法比拟的特点。 电子衍射应用的领域:物相分析和结构分析;确定晶体位向;确定晶体缺陷的结构及其晶体学特征。 X-ray衍射应用的领域:物相分析,应力测定,单晶体位向,测定多晶体的结构,最主要是物相定性分析。X射线的透射能力比较强,辐射厚度也比较深,约为几um到几十um,并且它的衍射角比较大,使XRD 适宜于固态晶体的深层度分析。 13倒易空间:某一倒易矢量垂直于正点阵中和自己异名的二基本矢量组成的平面。 性质:正倒点阵异名基本矢量点乘为0,同名点乘为1;倒易矢量ghkl=ha’+kb’+lc’,hkl为正点阵中的晶面指数,表明倒易矢量垂直于正点阵中相应的(hkl)晶面,倒易点阵中一个点代表的是正点阵中的一组晶面;倒易矢量的长度等于正点阵中相应晶面间距的倒数;在立方点阵中,晶面法向和同指数的晶向是平行的,即倒易矢量与相应指数的晶向[hkl]平行。 14用爱瓦尔德图解法证明布拉格定律。

(完整版)材料分析方法_俞建长_试卷5

材料现代分析方法试题5 材料学院材料科学与工程专业年级班级材料现代分析方法课程200—200学年第学期()卷期末考试题( 120 分钟) 考生姓名学号考试时间 题号得分分数 主考教师:阅卷教师: 材料现代分析方法试题5(参考答案) 一、基本概念题(共10题,每题5分) 1.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? 答:1.5kW/35kV=0.043A 2.证明()、()、()、(01)、(12)晶面属于[111]晶带。 答:根据晶带定律公式Hu+Kv+Lw=0计算 ()晶面:1×1+1×+0×1=1—1+0=0 ()晶面:1×1+1×+1×1=1—2+1=0 ()晶面:×1+2×1+1×1=(—3)+2+1=0 (01)晶面:0×1+×1+1×1=0+(—1)+1=0 (12)晶面:1×1+×1+1×2=1+(—3)+2=0 因此,经上五个晶面属于[111]晶带。 3.当X射线在原子例上发射时,相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍,则此方向上必然不存在放射,为什么?

答:因为X射线在原子上发射的强度非常弱,需通过波程差为波长的整数倍而产生干涉加强后才可能有反射线存在,而干涉加强的条件之一必须存在波程差,且波程差需等于其波长的整数倍,不为波长的整数倍方向上必然不存在反射。4.某一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来,其θ较高抑或较低?相应的d较大还是较小? 答:背射区线条与透射区线条比较θ较高,d较小。 产生衍射线必须符合布拉格方程2dsinθ=λ,对于背射区属于2θ高角度区, 根据d=λ/2sinθ,θ越大d越小。 5.已知Cu3Au为面心立方结构,可以以有序和无序两种结构存在,请画出其有序和无序结构[001]晶带的电子衍射花样,并标定出其指数。 答:如图所示: 6.(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。(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。(3)二次电子(SE)信号主要用于分析样品表面形貌,说明其衬度形成原理。(4)用二次电子像和背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何相同与不同之处? 答:(1)背散射电子:能量高;来自样品表面几百nm深度范围;其产额随 原子序数增大而增多.用作形貌分析、成分分析以及结构分析。 二次电子:能量较低;来自表层5-10nm深度范围;对样品表面状态十分敏感.不能进行成分分析.主要用于分析样品表面形貌。

材料分析重点归纳

名词解释 1.物相:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相; 2.K系辐射:K电子被打出K层时,此时外层如L,M,N……层电子来填充K空位时,则产生K系辐射; 3.相干干涉:.由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射; 4.非相干散射:X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变,散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,称为非相干散射。 5.荧光辐射:当X射线光量子具有足够高的能量时,可以将被照射物质原子中内层电子激发出来,使原子处于激发状态,通过原子中壳层上电子跃迁,辐射出X射线特征谱线,叫做二次辐射,也叫荧光辐射。 6.吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷 ,λk为产生K系激发的最长波长,称远时所作的功WK,入射X射线波长必须满足λk≤1.24 V k 为K系辐射的激发限。 7.俄歇效应:K层的一个空位被L层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应。 8.结构因子:单位晶胞中所有原子散射波叠加的波即为结构因子,用F表示。 9. 透射电子:如果样品足够薄(1μm以下),透过样品的入射电子为透射电子,其能量近似于入射电子能量。 10. 二次电子:当入射电子与原子核外电子发生相互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这个脱离原子的电子称为二次电子。 11. 背散射电子:在弹性和非弹性散射中,被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子。 12. 吸收电子:当样品较厚时,入射电子中的一部分在样品内经多次非弹性散射后,能量耗尽,既无力穿透样品,也不能逸出表面,称为吸收电子。 13. 特征X射线:当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发状态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X 射线释放出来

材料表征方法思考题答案

第一章XRD 1.X射线的定义、性质、连续X射线和特征X射线的产生、特点。 答:X射线定义:高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速,且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。性质:看不见;能使气体电离,使照相底片感光,具有很强的穿透能力,还能使物质发出荧光;在磁场和电场中都不发生偏转;当穿过物体时只有部分被散射;能杀伤生物细胞。 连续X射线产生:经典物理学解释——由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。量子力学解释——大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同,而且还有多次碰撞,因而产生不同能量不同强度的光子序列,即形成连续谱。特点:强度随波长连续变化 特征X射线产生:当管电压达到或高于某一临界值时,阴极发出的电子在电场的加速下,可以将物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外,使原子电离。此时的原子处于激发态。处于激发态的原子有自发回到激发态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量降低。原子从高能态变为低能态时,多出的能量以X射线的形式释放出来。因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能级差一定,故辐射出波长一定的特征X射线。特点:仅在特定的波长处有特别强的强度峰。 2.X射线与物质的相互作用 答:X射线与物质的相互作用,如图所示 一束X射线通过物体后,其强度因散射和吸收而被衰减,并且吸收是造成强度衰减的主要原因。 散射分为两部分,即相干散射和不相干散射。当X射线照射到物质的某个晶面时可以产生反射线,当反射线与X射线的频率、位相一致时,在相同反射方向上的各个反射波相互干涉,产生相干散射;当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,产生波长比入射X射线波长长的X射线,且波长随着散射方向的不同而改变,这种现象称为不相干散射。其中相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。 物质对X射线的吸收是指X射线通过物质时,光子的能量变成了其它形式的能量,即产生了光电子、俄歇电子和荧光X射线。当X射线入射到物质的内层时,使内层的电子受激发而离开物质的壳层,则该电子就是光电子,与此同时产生内层空位。此时,外层电子将填充到内层空位,相应伴随着原子能量降低,放出的能量就是荧光X射线。当放出的荧光X射线回到外层时,将使外层电子受激发,从而产生俄歇电子而出去。产生光电子和荧光X射线的过程称为光电子效应,产生俄歇电子的过程称为俄歇效应。示意图见下:

最新材料结构表征重点知识总结

第一章,绪论 材料研究的四大要素:材料的固有性质,材料的结构,材料的使用使用性能。 材料的固有性质大都取决于物质的电子结构,原子结构和化学键结构。 材料表征的三大任务及主要测试技术:1、化学成分分析:质谱,色谱,红外光谱,核磁共振;2、材料结构的测定,X射线衍射,电子衍射,中子衍射;3、形貌观察:光学显微镜,电子显微镜,投射显微镜。 第二章,红外光谱及激光拉曼光谱 2.1红外光谱的基本原理 红外光谱的定义:当一束具有连续性波长的红外光照射物质时,该物质的分子就有吸收一定的波长红外光的光能,并将其转变为分子的振动能和装动能,从而引起分子振动—转动能级的跃迁,通过仪器记录下来不同波长的透射率的变化曲线,就是该物质的红外吸收光谱。中红外去波数范围(4000—400cm-1) 简正振动自由度(3n-6或3n-5)及其特点:3n-6是分子振动自由度3n-5是直线分子的振 动自由度 特点:分子质点在振动过程中保持不变,所有的原子都在同一瞬间通过各自的平衡位置。每 个简谐振动代表一种振动方式,有它自己的特 征频率 简正振动的类型:1、伸缩振动2、弯曲振动 分子吸收红外辐射必须满足的条件:主要振动过程中偶极矩的变化、振动能级跃迁几率 2.2红外光谱与分子结构 红外光谱分区:官能团去(4000-1330cm-1)指纹区(1330-400cm-1) 基团特征频率定义:具有相同化学键或官能团的一系列化合物有共同的吸收频率,这种频率就叫基团特征频率 影响因素,内部因素:诱导效应,共振效应,键应力的影响,氢键的影响,偶合效应,费米共振;外部因素:物态的变化的影响,折射率和粒度的影响,溶剂的影响 诱导效应:在具有一定极性的共价键中,随着取代基的电负性不同而产生不同程度的静电诱导作用,引起分子中电荷分布的变化,从而改变了键的常熟,使振动的频率发生改变,这就是诱导效应。 2.3红外光谱图的解析方法 普带的三个特征:1位置:基因存在的最有用的特征;2形状:有关基因存在的一些信息;3相对强度:把红外光谱中一条普带的强度和另一条谱带相比,可以得出一个定量的概念 影响谱图质量的因素:1仪器参数的影响;2环境的影响:空气湿度,样品污染等;3厚度的影响(要求10——50um) 2.7激光拉曼光谱 基本概念: 拉曼散射:人射光照射在样品上,人射光子与样品之间发生碰撞有能量交换称为拉曼散射斯托克斯线:拉曼散射中,散射光能量减少,在垂直方向测量到散射光中,可以检测到频率为()的线,称为斯托克斯线。 反斯托克斯线:相反,若样子分子获得能量,在大于人射光频率出收到散射光线 拉曼位移:斯托克斯线或反斯托克斯线与人射光频率之差称了拉曼位移

材料结构与表征

基本概念集锦 1、材料(materials):人类能用来制作有用物件的物质。 2、材料的四大家族 A. 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 高分子材料 D. 复合材料 3、材料的结构与组成 第一层次:原子结构(电子构型、化学键、原子与电子性缺陷)。 第二层次:原子在空间的排列(单晶、多晶、非晶)。 第三层次:材料的显微组织形貌(各种缺陷)。 4、简正振动: 整个分子质心不变、整体不转动、各原子在原地作简谐振动且频率及相位相同、所有的原子都在同一瞬间通过各自的平衡位置,此时分子中的任何振动可视为所有上述简谐振动的线性组合。 将振动形式分成两类: a. 伸缩振动(νs、νas) b. 变形振动(又称弯曲振动或变角振动,用符号δ表示) 同一键型: ?反对称伸缩振动的频率大于对称伸缩振动的频率; ?伸缩振动频率远大于弯曲振动的频率; ?面内弯曲振动的频率大于面外弯曲振动的频率。 vas > vs >>δ面内>δ面外 5、分子吸收红外光谱的条件 (1)振动必须能够引起分子偶极矩的变化 (2)红外辐射光的频率与分子振动的频率相当 6、红外光谱信息区 ① 4000~2500 cm-1 X—H伸缩振动区 ② 2500~2000 cm-1 叁键、累积双键伸缩振动区 ③ 2000~1500 cm-1 双键伸缩振动区 ④ 1500~ 670 cm-1 单键振动(X—Y伸缩,X—H变形振动区)及指纹区

7、振动偶合: 当两个振动频率相同或相近的基团相邻并由同一原子相连时,两个振动相互作用(微扰)产生共振,谱带一分为二(高频和低频)。 8、Fermi(费米)共振: 当一振动的倍频或组频与另一振动的基频接近时,由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或裂分分裂成两个不同频率的峰。 9、 1. >3200:O—H(1个峰,强,宽)或N—H(H个峰,中强,锐) 2. 3000左右:C—H 3. Ω≥4:苯环(单取代双峰、邻位单峰、间位三峰、对位单峰兰移) 4. 3050、1600、1500:苯环 5. 1700:C=O 6. -CH3:4个峰(2960、2870、1460、1380) 7. -CH2-:3个峰( 2930、2850、1460) 8. 异丙基:1385、1375等强双峰 9. C=C:单取代双峰,多取代单峰;顺式(690)、反式(970)

材料分析方法 周玉 第二版..

第一章X 射线物理学基础 1、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(Kα),用图解法验证莫塞莱定律。(答案略) 2、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? 答:1.5KW/35KV=0.043A。 4、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。 答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t 6、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? 答:eVk=hc/λ Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34 e为电子电荷,等于1.602×10-19c 故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。 7、名词解释:相干散射、非相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应 答:⑴当χ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振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。 ⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。 ⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K 电子,当外层电子来填充K 空位时,将向外辐射K 系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。或二次荧光。 ⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K 电子从无穷远移至K 层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K 系的吸收限。 ⑸原子钟一个K层电子被光量子击出后,L层中一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸收体,这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。 第二章X 射线衍射方向 2、下面是某立方晶第物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(123),(100),(200),(311),(121),(111),(210),(220),(130),(030),(221),(110)。

材料分析方法之课后习题答案

材料结构显微分析 内部资料 姓名: 版权所有 翻版必究 编号: 绝密文件

目录 第一章材料X射线衍射分析----------------------------------------------------------------------------1 第二章X射线衍射方向----------------------------------------------------------------------------------1 第三章X射线衍射强度----------------------------------------------------------------------------------2 第四章多晶体分析方法----------------------------------------------------------------------------------3 第八章电子光学基础-------------------------------------------------------------------------------------4 第九章透射电子显微镜----------------------------------------------------------------------------------5 第十章电子衍射-------------------------------------------------------------------------------------------7 第十一章晶体薄膜衍衬成像分析----------------------------------------------------------------------8 第十三章扫描电子显微镜-------------------------------------------------------------------------------10 第十五章电子探针显微分析----------------------------------------------------------------------------10

材料分析方法部分课后习题答案(供参考)

第一章X 射线物理学基础 2、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? 答:1.5KW/35KV=0.043A。 4、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。 答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t 6、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? 答:eVk=hc/λ Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34 e为电子电荷,等于1.602×10-19c 故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。 7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应 答:⑴当χ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振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。 ⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。 ⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K 电子,当外层电子来填充K 空位时,将向外辐射K 系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。或二次荧光。 ⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K 电子从无穷远移至K 层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K 系的吸收限。 ⑸原子钟一个K层电子被光量子击出后,L层中一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸收体,这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。 第二章X 射线衍射方向 2、下面是某立方晶第物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(123),(100),(200),(311),(121),(111),(210),(220),(130),(030),(221),(110)。 答:立方晶系中三个边长度相等设为a,则晶面间距为d=a/ 则它们的面间距从大小到按次序是:(100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(121)、(220)、(221)、(030)、(130)、

东华大学材料结构表征及其应用作业答案

“材料研究方法与测试技术”课程练习题 第二章红外光谱法 1.为什么说红外光谱是分子振动光谱?分子吸收红外光的条件是什 么?双原子基团伸缩振动产生的红外光谱吸收峰的位置主要与哪些因素有关? 答案:这是由于红外光谱是由样品分子振动吸收特定频率红外光发生能级跃迁而形成的。分子吸收红外光的条件是:(1)分子或分子中基团振动引起分子偶极矩发生变化;(2)红外光的频率与分子或分子中基团的振动频率相等或成整数倍关系。双原子基团伸缩振动产生的红外光谱吸收峰的位置主要与双原子的折合质量(或质量)和双原子之间化学键的力常数(或键的强度;或键的离解能)有关。 2.用诱导效应、共轭效应和键应力解释以下酯类有机化合物的酯羰 基吸收峰所处位置的范围与饱和脂肪酸酯的酯羰基吸收峰所处位置范围(1735~1750cm-1)之间存在的差异。 芳香酸酯:1715~1730cm-1 α酮酯:1740~1755cm-1 丁内酯:~1820cm-1 答案:芳香酸酯:苯环与酯羰基的共轭效应使其吸收峰波数降低;α酮酯:酯羰基与其相连的酮羰基之间既存在共轭效应,也存在吸电子的诱导效应,由于诱导效应更强一些,导致酯羰基吸收峰的波数上升;丁内酯:四元环的环张力使酯羰基吸收峰的波数增大。

3.从以下FTIR谱图中的主要吸收峰分析被测样品的化学结构中可能 存在哪些基团?分别对应哪些吸收峰? 答案:3486cm-1吸收峰:羟基(-OH);3335cm-1吸收峰:胺基(-NH2或-NH-);2971cm-1吸收峰和2870cm-1吸收峰:甲基(-C H3)或亚甲基(-CH2-);2115cm-1吸收峰:炔基或累积双键基团(-N=C=N-);1728cm-1吸收峰:羰基;1604cm-1吸收峰、1526cm-1吸收峰和1458cm-1吸收峰:苯环;1108cm-1吸收峰和1148cm-1吸收峰:醚基(C-O-C)。1232cm-1吸收峰和1247cm-1吸收峰:C-N。 第三章拉曼光谱法 1. 影响拉曼谱峰位置(拉曼位移)和强度的因素有哪些?如果分子的同一种振动既有红外活性又有拉曼活性,为什么该振动产生的红外光谱吸收峰的波数和它产生的拉曼光谱峰的拉曼位移相等?

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