【正文】 分析與物相定性分析，前者獲得食鹽化學(xué)組成，后者能獲得物相組成及晶體結(jié)構(gòu)。（3）電子衍射用薄晶體樣品，其倒易點(diǎn)沿樣品厚度方向擴(kuò)展為倒易桿，增加了倒易點(diǎn)和Ewald球相交截面機(jī)會(huì)，結(jié)果使略偏離布拉格條件的電子束也能發(fā)生衍射。10．你如何用學(xué)過(guò)的光譜來(lái)分析確定乙炔是否已經(jīng)聚合成了聚乙炔？ Vc 為結(jié)構(gòu)因子，反映晶體結(jié)構(gòu)中原子位置、種類和個(gè)數(shù)對(duì)晶面的影響因子； 無(wú)熱振動(dòng)理想情況下的衍射強(qiáng)度 以上就是電子衍射的基本公式。這些低指數(shù)倒易陣點(diǎn)落在反、孿晶的襯度特征是：孿晶的襯度是平直的，有時(shí)存在臺(tái)階，且晶界兩側(cè)的晶粒通常顯示不同的襯度，在傾斜的晶界上可以觀察到等厚條紋。（3）電子衍射與X射線衍射相比具有下列特點(diǎn)：a、電子波的波長(zhǎng)比X射線短得多，因此，在同樣滿足布拉格條件時(shí)，它的衍射角度很小，102 rad，而X射線最大衍射角可達(dá)p/2。答：2995 脂肪族的CH 伸縮振動(dòng)，1765 和1740 –兩個(gè)C=0 吸收峰，1380 –甲基亞甲基的振動(dòng)吸收峰，1280 不對(duì)稱的COC，1045 –對(duì)稱COC吸收峰。B為衍射峰的寬，t表示晶粒的大小。4．試述極圖與反極圖的區(qū)別？答：極圖是多晶體中某{hkl}晶面族的倒易矢量（或晶面法線）在空間分布的極射赤面投影圖。6．給出簡(jiǎn)單立方、面心立方、體心立方以及密排六方晶體結(jié)構(gòu)電子衍射發(fā)生消光的晶面指數(shù)規(guī)律。至于b的大小，通?？扇∵@個(gè)方向上的最小點(diǎn)陣矢量。2．?dāng)⑹鯴射線物相分析的基本原理，試比較衍射儀法與德拜法的優(yōu)缺點(diǎn)？衍射儀法掃描所需的時(shí)間短于照相曝光時(shí)間。（4）低角度區(qū)的2θ測(cè)量范圍大：測(cè)角儀在接近2θ= 0176。在衍射儀法中，如果要求能夠產(chǎn)生最大的衍射強(qiáng)度，；即使采用薄層樣品，樣品需要量也在100mg左右。3．掃描電鏡的分辨率受哪些因素影響? 用不同的信號(hào)成像時(shí)，其分辨率有何不同? 所謂掃描電鏡的分辨率是指用何種信號(hào)成像時(shí)的分辨率?答：影響掃描電鏡分辨率的有三大因素：電子束束斑大小，檢測(cè)信號(hào)類型，檢測(cè)部位原子序數(shù)。 吸收電子 5～10 代入上式 L為相機(jī)裘度一定義為電子衍射相機(jī)常數(shù)它能使衍射線產(chǎn)生位移。6．透射電鏡中有哪些主要光闌? 分別安裝在什么位置? 其作用如何?答：主要有三種光闌：①聚光鏡光闌。7．什么是消光距離? 影響晶體消光距離的主要物性參數(shù)和外界條件是什么?答：消光距離:由于透射波和衍射波強(qiáng)烈的動(dòng)力學(xué)相互作用結(jié)果，使I0和Ig在晶體深度方向上發(fā)生周期性的振蕩，此振蕩的深度周期叫消光距離。 15901690cm1 存在吸收峰。 為結(jié)構(gòu)因子，反映晶體結(jié)構(gòu)中原子位置、種類和個(gè)數(shù)對(duì)晶面的影響因子；φ(θ) 為角因子，反映樣品中參與衍射的晶粒大小，晶粒數(shù)目和衍射線位置對(duì)衍射強(qiáng)度的影響；A(θ)但它也是要作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在實(shí)踐起來(lái)有一定的困難。內(nèi)標(biāo)法是在待測(cè)試樣中摻入一定量試樣中沒(méi)有的純物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定量分析，其目的是為了消除基體效應(yīng)。9．紅外測(cè)試樣品需盡可能把游離水驅(qū)除干凈。③選區(qū)光闌:放在物鏡的像平面位置。其中電子光學(xué)系統(tǒng)是其核心。4．在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種內(nèi)應(yīng)力？它們的衍射譜有什么特點(diǎn)？答：在一塊冷軋鋼板中可能存在三種內(nèi)應(yīng)力，它們是：第一類內(nèi)應(yīng)力是在物體較大范圍內(nèi)或許多晶粒范圍內(nèi)存在并保持平衡的應(yīng)力。5．分別指出譜圖中標(biāo)記的各吸收峰所對(duì)應(yīng)的基團(tuán)?答：3350 – 寬鈍強(qiáng)吸收峰對(duì)應(yīng)OH伸縮振動(dòng)，2950 –不對(duì)稱CH伸縮振動(dòng)，2860 對(duì)稱CH伸縮振動(dòng)，1425 CH2吸收峰，1065 – CO 吸收峰。 2θ很小，一般為1~20∴ 100～1000但是它并不能完全取代照相法。（5）樣品用量大：衍射儀法所需的樣品數(shù)量比常用的德拜照相法要多得多。（3）直接獲得強(qiáng)度數(shù)據(jù)：不僅可以得出相對(duì)強(qiáng)度，還可測(cè)定絕對(duì)強(qiáng)度。（1）簡(jiǎn)便快速：衍射儀法都采用自動(dòng)記錄，不需底片安裝、沖洗、晾干等手續(xù)。 （3）樣品的制備對(duì)背底的影響。10．如何區(qū)分紅外譜圖中的醇與酚羥基的吸收峰？答：它們的吸收峰的峰位不同。b＝0。 h+2k=3n, 同時(shí)L=奇數(shù)體心四方 h+k+L=奇數(shù)h. c. p h. k. L. 奇偶混合b. c. c 對(duì)指數(shù)沒(méi)有限制（不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)消光）f. c. c或是由樣品各處滿足布拉格條件程度的差異造成的。②一般情況下我們的樣品可能不是細(xì)小的粉末，但實(shí)際上理想的晶體是不存在的，即使是較大的晶體，它經(jīng)常也具有鑲嵌結(jié)構(gòu)在，即是由一些大小約在104cm，取向稍有差別的鑲嵌晶塊組成。當(dāng)波長(zhǎng)為λ的X射線照射到晶體上發(fā)生衍射，相鄰兩個(gè)（hkl）晶面的波程差是nλ，相鄰兩個(gè)（HKL）晶面的波程差是λ。5．分別指出譜圖中標(biāo)記的各吸收峰所對(duì)應(yīng)的基團(tuán)?4）下表面處層錯(cuò)條紋的襯度明暗場(chǎng)像互補(bǔ)，而上表面處的條紋襯度明暗場(chǎng)不反轉(zhuǎn)。 試樣形狀：衍射儀法為平板狀，德拜法為細(xì)圓柱狀。 φ(θ) 為角因子，反映樣品中參與衍射的晶粒大小，晶粒數(shù)目和衍射線位置對(duì)衍射強(qiáng)度的影響； 為被照射晶體的體積滿足或接近基本假設(shè)得做到：（1）試樣取向應(yīng)使衍射晶面處于足夠偏離布拉格條件的位置，即S≠0（2）要采用足夠薄的樣品8．產(chǎn)生電子衍射的必要條件與充分條件是什么？答：產(chǎn)生電子衍射的充分條件是Fhkl≠0，產(chǎn)生電子衍射必要條件是滿足或基本滿足布拉格方程。 （2）電子衍射產(chǎn)生斑點(diǎn)大致分布在一個(gè)二維倒易截面內(nèi)，晶體產(chǎn)生的衍射花樣能比較直觀地反映晶體內(nèi)各晶面的位向。二是用來(lái)測(cè)定物相，所以，任何一種結(jié)晶物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù)d和I是其晶體結(jié)構(gòu)的必然反映，因而可以根據(jù)它們來(lái)鑒別結(jié)晶物質(zhì)的物相，這個(gè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單。答：簡(jiǎn)單點(diǎn)陣不存在系統(tǒng)消光，體心點(diǎn)陣衍射線的系統(tǒng)消光規(guī)律是(h+k+l)偶數(shù)時(shí)出現(xiàn)反射，(h+k+l)奇數(shù)時(shí)消光。答：等厚條紋： 當(dāng) S ≡ C時(shí)式（41）可改寫(xiě)為顯然，當(dāng)t = n/s（n為整數(shù)）時(shí)，Ig = 0當(dāng) t = (n + 1/2)/s 時(shí), 用Ig隨t周期性振蕩這一運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)果，定性解釋以下兩種衍襯現(xiàn)象。（2）低角度線的數(shù)據(jù)比高角度線的數(shù)據(jù)重要。二、綜合及分析題（共4題，每題11分）1．試從入射光束、樣品形狀、成相原理、衍射線記錄、衍射花樣、樣品吸收與衍射強(qiáng)度（公式）、衍射裝備及應(yīng)用等方面比較衍射儀法與德拜的異同點(diǎn)。因?yàn)殡娮邮┤霕悠芳ぐl(fā)二次電子的有效深度增加了，使表面510 nm作用體積內(nèi)逸出表面的二次電子數(shù)量增多。對(duì)輕元素，電子束與樣品作用產(chǎn)生一個(gè)滴狀作用體積。 答：如圖所示：6．（1）試說(shuō)明電子束入射固體樣品表面激發(fā)的主要信號(hào)、主要特點(diǎn)和用途。fcc結(jié)構(gòu)，F(xiàn)185。 I0 IhklB晶粒相對(duì)A晶粒的像襯度為明場(chǎng)成像： 只讓中心透射束穿過(guò)物鏡光欄形成的衍襯像稱為明場(chǎng)鏡。 （2）濾波，K系特征輻射包括Kα和Kβ射線，因兩者波長(zhǎng)不同，將使樣品的產(chǎn)生兩套方位不同的衍射花樣；選擇濾波片材料，使λkβ靶＜λk濾＜λkαafc，Kα射線因激發(fā)濾波片的熒光輻射而被吸收。非晶的衍射花樣為一個(gè)圓斑。如圖所示，隨入射束與試樣表面法線夾角增大，二次電子產(chǎn)額增大。6．二次電子像和背散射電子像在顯示表面形貌襯度時(shí)有何相同與不同之處? 說(shuō)明二次電子像襯度形成原理。因此，重原子對(duì)X射線散射的能力比輕原子要強(qiáng)。以分析以鐵為主的樣品，應(yīng)該選用Co或Fe靶的X射線管，同時(shí)選用Fe和Mn為濾波片。2）在同一時(shí)間對(duì)分析點(diǎn)內(nèi)所有元素X射線光子的能量進(jìn)行測(cè)定和計(jì)數(shù)，在幾分鐘內(nèi)可得到定性分析結(jié)果，而波譜儀只能逐個(gè)測(cè)量每種元素特征波長(zhǎng)。2）平面上的SE產(chǎn)額較小，亮度較低。（6）與其他方法如光學(xué)顯微分析、電子顯微分析、化學(xué)分析等方法配合。然后，再?gòu)氖Ｓ嗟臄?shù)據(jù)中，找出在條強(qiáng)線定出含量較從的第二相。假若樣品是三相混合物，那么，開(kāi)始時(shí)應(yīng)選出七條最強(qiáng)線，并在此七條線中取三條進(jìn)行組合，則在其中總會(huì)存在有這樣一組數(shù)據(jù)，它的三條線都是屬于同一物相的。因此，若在此五條線中取三條進(jìn)行組合，則共可得出十組不同的組合。這就為我們鑒別這些混合物樣品中和各個(gè)物相提供了可能。對(duì)于晶粒直徑為25nm的粉末，試計(jì)算θ=100、450、800時(shí)的B值。這樣鑒定必須是各種間含量相差大，否則，準(zhǔn)確性也會(huì)有問(wèn)題。 假如樣品是更多相的混合物時(shí)，鑒定方法閉原理仍然不變，只是在最初需要選取更多的線以供進(jìn)行組合之用。當(dāng)逐組地將每一組數(shù)據(jù)與哈氏索引中前3條線的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，其中必可有一組數(shù)據(jù)與索引中的某一組數(shù)據(jù)基本相符。這也是多相分析的難點(diǎn)所在。8．何為晶帶定理和零層倒易截面? 說(shuō)明同一晶帶中各晶面及其倒易矢量與晶帶軸之間的關(guān)系。作用：形成第一幅放大像2） 物鏡光欄：裝在物鏡背焦面，直徑20—120um，無(wú)磁金屬制成。答：設(shè)薄膜有A、B兩晶粒B內(nèi)的某(hkl)晶面嚴(yán)格滿足Bragg條件，或B晶粒內(nèi)滿足“雙光束條件”，則通過(guò)(hkl)衍射使入射強(qiáng)度I0分解為Ihkl和IOIhkl兩部分A晶粒內(nèi)所有晶面與Bragg角相差較大，不能產(chǎn)生衍射。能產(chǎn)生衍射的晶面與試樣的自由表面平行。通過(guò)測(cè)量θ，求特征X射線的λ，并通過(guò)λ判斷產(chǎn)生特征X射線的元素。答：(1). 定點(diǎn)分析： 將電子束固定在要分析的微區(qū)上用波譜儀分析時(shí)，改變分光晶體和探測(cè)器的位置，即可得到分析點(diǎn)的X射線譜線；用能譜儀分析時(shí)，幾分鐘內(nèi)即可直接從熒光屏（或計(jì)算機(jī)）上得到微區(qū)內(nèi)全部元素的譜線。但是它并不能完全取代照相法。），而直徑57．3mm的德拜相機(jī)的盲區(qū)，一般為2θ＞8176。如當(dāng)用CuKa輻射時(shí)，從2θ30o左右開(kāi)始，Kα雙重線即能分開(kāi)；而在德拜照相中2θ小于90176。 3）能譜儀的Si(Li)探頭必須保持在低溫態(tài)，因此必須時(shí)時(shí)用液氮冷卻。吸收電子能產(chǎn)生原子序數(shù)襯度，即可用來(lái)進(jìn)行定性的微區(qū)成分分析.4)透射電子：透射電子信號(hào)由微區(qū)的厚度、。答：原理: X射線照射晶體，電子受迫振動(dòng)產(chǎn)生相干散射；同一原子內(nèi)各電子散射波相互干涉形成原子散射波；晶體內(nèi)原子呈周期排列，因而各原子散射波間也存在固定的位相關(guān)系而產(chǎn)生干涉作用，在某些方向上發(fā)生相長(zhǎng)干涉，即形成衍射。濾波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序數(shù)小1或2的材料。(4) 測(cè)定各衍射斑點(diǎn)之間的夾角。3．請(qǐng)導(dǎo)出電子衍射的基本公式，解釋其物理意義，并闡述倒易點(diǎn)陣與電子衍射圖之間有何對(duì)應(yīng)關(guān)系? 解釋為何對(duì)稱入射(B//[uvw])時(shí)，即只有倒易點(diǎn)陣原點(diǎn)在愛(ài)瓦爾德球面上，也能得到除中心斑點(diǎn)以外的一系列衍射斑點(diǎn)? 答：（1）由以下的電子衍射圖可見(jiàn) ∵ 2θ很小，一般為1~20∴ （）由 代入上式 即 ， L為相機(jī)裘度 這就是電子衍射的基本公式。K值法不作標(biāo)準(zhǔn)曲線，而是選用剛玉Al2O3作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并在JCPDS卡片中，進(jìn)行參比強(qiáng)度比較，K值法是一種較常用的定量分析方法。表示溫度因子。作用: 提高像襯度；減小孔徑角，從而減小像差；進(jìn)行暗場(chǎng)成像。5．透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成? 各系統(tǒng)之間關(guān)系如何?答：四大系統(tǒng):電子光學(xué)系統(tǒng),真空系統(tǒng),供電控制系統(tǒng),附加儀器系統(tǒng)。某立方晶系晶體，其{100}的多重性因子是6？如該晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄刀嘀匦砸蜃邮?；這個(gè)晶面族的多重性因子會(huì)隨對(duì)稱性不同而改變。它能使衍射線產(chǎn)生位移。6．透射電鏡中有哪些主要光闌? 分別安裝在什么位置? 其作用如何?答：主要有三種光闌：①聚光鏡光闌。7．什么是消光距離? 影響晶體消光距離的主要物性參數(shù)和外界條件是什么?答：消光距離:由于透射波和衍射波強(qiáng)烈的動(dòng)力學(xué)相互作用結(jié)果，使I0和Ig在晶體深度方向上發(fā)生周期性的振蕩，此振蕩的深度周期叫消光距離。內(nèi)標(biāo)法是在待測(cè)試樣中摻入一定量試樣中沒(méi)有的純物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定量分析，其目的是為了消除基體效應(yīng)。以上四種方法都可能存在因擇優(yōu)取向造成強(qiáng)度問(wèn)題。因此，電子衍射圖是二維倒易截面在平面上的投影。對(duì)于h、k、l三個(gè)指數(shù)中有兩個(gè)相等的晶面族（例如{112}），就有24種標(biāo)法；兩個(gè)指數(shù)相等、另一指數(shù)為0的晶面族（例如{110}）有12種標(biāo)法；三個(gè)指數(shù)相等的晶面族（如{111}）有8種標(biāo)法；兩個(gè)指數(shù)為0的晶面族有6種標(biāo)法，因此，第一個(gè)指數(shù)可以是等價(jià)晶面中的任意一個(gè)。答：它們的面間距從大到小按次序是：（100）、（110）、（111）、（200）、（10）、（121）、（220）、（21）、（030）、（130）、（11）、（12）。透射電鏡主要用于形貌分析和電子衍射分析（確定微區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)或晶體學(xué)性質(zhì)）7．子束入射固體樣品表面會(huì)激發(fā)哪些信號(hào)? 它們有哪些特點(diǎn)和用途?答：主要有六種：1)背散射電子:能量高；來(lái)自樣品表面幾百nm深度范圍；、成分分析以及結(jié)構(gòu)分析。8．為波譜儀和能譜儀？說(shuō)明其工作的三種基本方式，并比較波譜儀和能譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)。可在強(qiáng)度分布曲線圖上直接測(cè)量2θ和I值，比在底片上測(cè)量方便得多。由照相底片上直接得到的是黑度，需要換算后才得出強(qiáng)度，而且不可能獲得絕對(duì)強(qiáng)度值。后者一般有5～10mg樣品就足夠了，最少甚至可以少到不足lmg。因此，從布拉格公式和強(qiáng)度公式知道，當(dāng)X射線通過(guò)晶體時(shí)，每一種結(jié)晶物質(zhì)都有自己獨(dú)特的衍射花樣，衍射花樣的特征可以用各個(gè)反射晶面的晶面間距值d和反射線的強(qiáng)度I來(lái)表征。(3). 面分析： 電子束在樣品表面作光柵掃描，將譜儀（波、能）固定在所要測(cè)量的某一元素特征X射線信號(hào)（波長(zhǎng)或能量）的位置，此時(shí)，在熒光屏上得到該元素的面分布圖像。并通過(guò)晶面間距，測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)或進(jìn)行物相分析。45176。 I0 IhklB晶粒相對(duì)A晶粒的像襯度為明場(chǎng)成像： 只讓中心透射束穿過(guò)物鏡光欄形成的衍襯像稱為明場(chǎng)鏡。4） 中間鏡：弱壓短透鏡，長(zhǎng)焦，放大倍數(shù)可調(diào)節(jié)0—20倍。二、綜合及分析題（共4題，每題11分）1．請(qǐng)說(shuō)明多相混合物物相定性分析的原理與方法？答：多相分析原理是：晶體對(duì)X射線的衍射效應(yīng)是取決于