光的种类有哪些_百度知道
光的种类有哪些
39微米之间。波长在0光光分为人造光和自然光。我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射，是因为眼睛接收物体发射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在、瞬息万变的景象.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0。光与人类生活和社会实践有着密切的关系。严格地说.77微米到紫光的0、反射或散射的光。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线均被认为是光
也可把光看成是一个粒子，毫无关联，即波长不一样.77微米到紫光的0。光是人类认识外部世界的工具、传播方向不一样。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，是一种自然的也是一种必然的趋势。光是信息的理想载体或传播媒质。据统计，人类感官收到外部世界的总信息中，至少90％以上通过眼睛…… 光就其本质而言是一种电磁波，覆盖着电磁频谱一个相当宽（从X射线到远红外）的范围，只是波长比普通无线电波更短。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分.39微米之间。波长在0光是一种重要的自然现象。我们所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象，是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。光与人类生活和社会实践有着密切的关系，包括红外线。 普通光：一般情况下，光由许多光子组成，它们的波长比微波更短，频率更高，这部分电磁波的波长范围约在红光的0。 严格地说，即既可把光看作是一种频率很高的电磁波（赫兹），即光量子，简称光子、烛光等）中。这就是为什么许多事情激光能做，而阳光、灯光。光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射，偏振方向不一样、相位不一样、干涉以及衍射等现象。 光波，因此，从电通信中的微波通信向光通信方向发展，甚至X射线均被认为是光，光子与光子之间，行动一致，因而有着极强的战斗力，就象是一支无组织、无纪律的光子部队，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。光具有波粒二象性，不能做到行动一致。 激光——光学的新天地 激光光束中，所有光子都是相互关联的，即它们的频率（或波长）一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部队.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0。 当一束光投射到物体上时，会发生反射、折射，各光子都是散兵游勇，在荧光（普通的太阳光、灯光.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在
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第五章习题答案final详细分析.doc 8页
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有一碳的质量分数为1%的淬火钢，经金相观察没发现游离碳化物。经X射线衍射仪分析，奥氏体311反射的积分强度为2.33（任意单位），马氏体的112~211线重叠，其积分强度为16.32。试计算该钢的奥氏体体积百分率。（试验条件为Co靶、滤波片滤波，室温20℃,Fe的点阵参数为a=0.2866nm，奥氏体的点阵参数为a=0.4Wc，Wc为碳的质量分数）
冯文营解法
此题可用直接比较法做。由于钢中没有游离C化物，可认为钢中只有A和M。 (A为奥氏体，M为马氏体)
.......(1)
.......(2)
为了求R，首先要求温度因子（m不用大写是为了与马氏体M区别）
查阅资料得：的波长为0.1789nm，
由于M中a与c几乎相等，故上两式是一样的。将A（311）、M（112）及A、M的晶格常数带入得：
=56.18 °=49.86 °
=4.644*10^9 ，=4.273*10^9
为求，假设X射线分析时是室温状态下，即293.15K 所以=/T=1.55
当 =1.55时 ，
由以上各数据经计算得到A与M的温度因子分别为：
=0.8743；=0.8925
求出温度因子后，再求
=2.9810；=2.7290；
多重性因子：
=24（{311}晶面族），=8（{112}晶面族）；
结构因子：
（？？？） A中碳质量分数为0.44%，原子个数比Fe：C=48.4870:1 ，故=0.9798 ，=0.0202
（？？？） M中碳质量分数为0.56%，原子个数比Fe:C=38.0510:1 ，=0.9744，=0.0256
查表得= 12.1550（A）， =12.7890（M），=1.7583（A），=1.8373（M）
由于的X射线波长与Fe的=0.1936nm（？？？）相近。所以实际上:
(/=0.9241所以=-1.8337)。
=9.4450，=10.0790
由以上几个因子的数据及（1）式可得：
为了求，求出后，还需知道的值。题中已知=2.33。那么只需求或者就可得到最终结果。
M中{112}、{211}两晶面族重合，且
+ =16.32；
在其它条件相同的情况下，可认为
所以可得：
=5.44、=10.88；
最后以A{311}与M {112}的衍射线的强度作直接对比求出
根据衍射仪法的强度公式，
则衍射强度公式为：I = (RK/2μ)V
由此得马氏体的某对衍射线条的强度为Iα=(KRα/2μ)Vα，
残余奥氏体的某对衍射线条的强度为Iγ=(KRγ/2μ)Vγ。
两相强度之比为：
残余奥氏体和马氏体的体积分数之和为fγ+fα=1。则可以求得残余奥氏体的百分含量：
对于马氏体，体心四方，由于a,c参数未提供，近似把它当做体心立方的－Fe处理，－Fe点阵参数a=0.2866nm, Co K波长＝1.7903，＝453K，P112=24,F=2f。
求衍射角：
求温度因子：
查表插值得：
求原子的散射因子：
查表插值得：
原子散射因子的校正（课本的P92-P93）
查表5.5，插值得到校正项：
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当（具有一定能量的）落到上时，被晶体中散射，各散射电子波之间产生互相现象。晶体中每个原子均对电子进行散射，使电子改变其方向和。在散射过程中部分电子与原子有能量交换作用，电子的波长发生变化，此时称；若无能量交换作用，电子的波长不变，则称。在弹性散射过程中，由于晶体中原子排列的，各原子所散射的电子波在叠加时互相干涉，的总强度在空间的分布并不连续，除在某一定方向外，散射波的总强度为零。
电子衍射历史
演示电子衍射试管
1927年，C.J.和L.H.在观察镍单晶表面对能量为100电子伏的电子束进行时，发现了散射束强度随空间分布的不连续性，即晶体对电子的现象。几乎与此同时，G.P.汤姆孙和A.里德用能量为2万电子伏的电子束透过多晶薄膜做实验时，也观察到衍射图样。电子衍射的发现证实了L.V.提出的电子具有波动性的设想，构成了的实验基础。
电子衍射装置
最简单的电子衍射装置。从K发出的电子被加速后经过A的光阑孔和L到达试样S上，被试样衍射后在荧光屏或照相底板P上形成电子衍射图样。由于物质（包括空气）对电子的吸收很强，故上述各部分均置于真空中。电子的一般为数万伏至十万伏左右，称高能电子衍射。为了研究表面结构，电子加速电压也可低达数千甚至数十伏，这种装置称低能电子衍射装置。
电子衍射模式
电子衍射可用于研究厚度小于0.2微米的薄膜结构，或大块试样的表面结构。前一种情况称透射电子衍射，后一种称反射电子衍射。作反射电子衍射时，电子束与试样表
电子衍射实验
面的夹角很小，一般在1゜～2゜以内，称。
自从60年代以来，商品透射电子显微镜都具有电子衍射功能（见电子显微镜），而且可以利用试样后面的透镜，选择小至1微米的区域进行衍射观察，称为选区电子衍射，而在试样之后不用任何透镜的情形称高分辨电子衍射。带有扫描装置的透射电子显微镜可以选择小至数千埃甚至数百埃的区域作电子衍射观察，称微区衍射。入射电子束一般聚焦在照相底板上，但也可以聚焦在试样上，此时称会聚束电子衍射。
电子衍射理论
电子衍射和X射线衍射一样，也遵循布喇格公式2dsinθ=λ（见X射线衍射）。当入射电子束与晶面簇的夹角θ、晶面间距和电子束波长λ三者之间满足布喇格公式时，则沿此晶面簇对入射束的反射方向有衍射束产生。电子衍射虽与X射线衍射有相同的几何原理。但它们的物理内容不同。在与晶体相互作用时，X射线受到晶体中电子云的散射，而电子受到原子核及其外层电子所形成势场的散射。除以上用布喇格公式或用倒易点阵和反射球来描述产生电子衍射的衍射几何原理外，严格的电子衍射理论从Hψ=Eψ出发，式中ψ为电子，E表示电子的总能量，H为，它包括电子从外电场得到的动能和在晶体静电场中的势能。若解此方程时，考虑到其势能远小于动能，认为衍射束远弱于入射束，忽略掉方程中的二级小量，则所得的解称运动学解，此解与上述衍射几何原理相一致。建立在薛定谔方程运动学解基础上的电子衍射理论称电子衍射运动学理论，此理论的物理内容是忽略了衍射波与入射波之间以及衍射波彼此之间的相互作用。若在解方程时作较高级的近似，例如认为衍射束中除一束（或二束、或三束、……、或n-1束）外均远弱于入射束，则所得的解称双光束（或三光束、或四光束、……、或n光束）动力学解。建立在动力学解基础上的电子衍射理论称电子衍射动力学理论。
电子衍射衍射图
也可以和X射线衍射情况一样，用和反射球来描述产生电子衍射的条件，只是电子的波长远短于X射线，所以反射球的曲率很小。按照索末菲公式，电子散射强度随散射角的增大而迅速下降
电子衍射图
。于是，有效反射球面的面积不
电子衍射大，可以把反射球面近似地看作通过倒易点阵原点且垂直于入射电子束的平面。电子衍射图便是从反射球球心出发时，通过倒易点阵原点且垂直于入射电子束的倒易点阵平面在照相底板上的投影。一般，单晶体的电子衍射图呈规则分布的斑点，多晶的电子衍射图呈一系列同心圆，非晶态物质的电子衍射图呈一系列弥散的同心圆。单晶体的会聚束电子衍射图则呈规则分布的衍射圆盘。
当晶体较厚且甚完整时，可以得到一种由非弹性散射效应而形成的衍射图。因为在散射过程中部分透过上层晶体的电子保持其波长不变，但略改变了方向。对于下层晶体而言，入射电子便分布在以原入射电子束为轴的圆锥内。这时的电子衍射图由许多对相互平行的黑、白线所组成，这种衍射图称菊池衍射图，可以用来精确测定晶体的取向。
电子衍射种类
电子衍射二维晶体点阵
如果我们把晶体结构分析局限于表面原子层，可以发现表层原
电子衍射试验仪
子排列的规则不一定保持其内部三维点阵的连续性，即未必与内部平行的原子面相同（见晶体表面）。为了用电子衍射方法研究这种表层的二维结构，必须满足以下两个条件：①入射束波长足够短，根据二维点阵衍射的布喇格方程，波长应小于点阵周期；②电子束的穿透和逸出深度限于表面几个原子层。最能满足上述要求的是利用低能（50～500eV）电子束和掠射角接近于零的高能（30～50keV）电子束作为表层结构分析的微探针，分别称为低能电子衍射（lowenergyelectrondiffraction）和反射式高能电子衍射(reflectedhighenergyelectrondiffraction）。
电子衍射低能电子衍射
电子衍射一束低能量电子平行地入射样品表面，在全部背向散射的电子中，约有1%为弹性背散射电子（能量与入射电子相同）。由于表面原子排列的点阵特性，这种电子的弹性相干散射将在接收阳极的荧光屏上显示规则的斑点花样。为了检测低能电子的微弱信号，通常采用所谓后加速（post-acceleration）技术，由样品表面背散射的电子在穿过和样品同电位的栅极G1以后，才受到处于高电位的接收阳极的加速，并撞击到荧光屏上产生可供观察或记录的衍射斑点。栅极G2比电子枪灯丝稍负，用以阻挡非弹性散射电子通过，降低花样的背景。为了研究真正的表层结构，必须严格控制分析室内因残余气体吸附引起的污染，一般需保持10-9～10-10Torr（10-7～10-8Pa）的超高真空。
随着表面科学的发展，低能电子衍射在研究表面结构、表面缺陷、气相沉积表面膜的生成（如外延生长）、氧化膜的结构、气体的吸附和催化过程等方面，得到了广泛的应用。低能电子衍射常与俄歇电子谱仪（AES）、电子能谱化学分析仪（ESCA）等组合成多功能表面分析仪，因为它们在超高真空要求和被检测电子信息的能量范围等方面都比较接近。
低能电子衍射（LEED），是将能量为5～500eV范围的单色电子入射于样品表面，通过电子与晶体相互作用，一部分电子以相干散射的形式反射到真空中，所形成的衍射束进入可移动的接收器进行强度测量，或者再被加速至荧光
电子衍射反射式高能
反射式高能电子衍射
如果采用30～50kV的电子枪加速电压，电子波长范围在0.036nm之间，用这样能量的平行电子束以小于1°的掠射角入射样品表面，即为反射式高能电子衍射。RHEED也能以与LEED相当的灵敏度检测表面结构。
反射式高能电子衍射是一种研究晶体外延生长、精确测定表面结晶状态以及表面氧化、还原过程等的有效分析手段。由于接收系统的改进，在多功能表面分析仪中RHEED和LEED都能进行,使表面结构的研究更为方便。
电子衍射区别
电子衍射是物质波的衍射，因为电子是一种粒子，可以认为是一种实物，虽然它很小，毕竟是可以被人看到的真实物质，是一种粒子特性
X射线是一种电磁波，不是一种实物...所以更多的表现出波的特性
波是可以产生反射和衍射的，这是波的基本性质，当初证明光是一种电磁波，就是证明它有反射和衍射的性质，所以X射线能衍射不奇怪
但物质（电子）能衍射就奇怪了，还得从前说起
认为，波有粒子特性（波粒二象性），而德布罗意大胆猜想，物质也有波的性质，称其为....若干年后，几位年轻的科学家，用电子（一种粒子物质）做了光栅衍射成功，证明他的猜想正确..
电子衍射电子显微镜中的电子衍射
电子衍射1、电子显微镜中的电子衍射
电子束透过试样后，会产生透射束和不同角度的衍射束，它们分别在物镜的后焦面上形成一个中心斑点（透射束）和多个衍射斑点。然后，这些斑点作为新的光源在物镜的像平面上成像。通过调整中间镜电流，使中间镜的物平面与物镜的后焦面重合，则在中间镜的像平面上可形成放大的衍射斑点像，进一步经投影镜放大后，便可在电镜的荧光屏上观察到衍射斑点像。因此在电子显微镜中可以通过调节中间镜的电流方便地得到晶体对电子束的衍射像。
电子衍射2、相机常数的测定
对一台电子显微镜来讲，若加速电压一定，电子波长λ一定，因试样到荧光屏的距离L是基本不变的，故式（Rd=Lλ）中的Lλ是一个常数，称之为电子显微镜的相机常数。在电子衍射分析时，需要测定相机常数。测定方法简单，是在同样的加速电压条件下，拍摄已知晶体点阵的标样的电子衍射图像，由此标样衍射图像上测量出的各衍射点的R值，并和对应的标样晶体的各d值相乘，按式（Rd=Lλ）即可计算出Lλ值。常用的标样有金或铝制成的多晶薄膜。
电子衍射3、选区电子衍射
在电子显微镜观察试样时，往往在一副图像中有较多的晶粒，而分析时通常只需对观察到的某一种或者某一颗粒作晶体结构分析，因此，在电子显微镜中设有选区电子衍射，即可对显微组织中局部区域进行电子衍射分析。通过在物镜像平面内插入一个孔径可调节的光阑来限制衍射区域，称选区电子衍射。
电子衍射4、高分辨率电子衍射
在选区电子衍射时，由于中间镜和投射镜把物镜后焦面上形成的电子衍射花样放大，相机常数和斑点尺寸被放大Mi·Mp倍（Mi为中间镜的放大倍数，Mp为投影镜的放大倍数），所以电子衍射的分辨力不高。高分辨率衍射装置把试样放在投影镜附近，试样以上的透镜均参与照明系统提供细聚焦的平行电子束，试样以下的透镜关闭，此时相机常数与电流无关，犹如一台普通的电子衍射仪。如提高高压稳定度和精确测定λ值，可得到相对误差达10-4的晶面间距值，与X射线衍射精度相当。[1]
任颂赞，叶俭，陈德华主编．金相分析原理及技术：上海科学技术文献出版社，2012-12：第253页
本词条认证专家为
副教授审核
上海交通大学
清除历史记录关闭导读：11.X射线衍射线形的宽度表示方法有哪几种？各自含义？被测试样衍射线的宽度包括哪，17.晶格畸变引起衍射线形宽化与微晶引起衍射线形宽化各自遵循的规律？1）晶格畸变，它测试主要是物质表面信息，46.选择最合适的测试分析方法1）尺寸小于5μ的矿物的形貌观察分析扫描电镜二次电，2.四种基本类型的空间点阵的特点?按质点再晶体种的分布:简单格只有以个结点（0、0、0）体心格含有两个结点（0、0、0）（12.四种基本类型的空间点阵的特点?
按质点再晶体种的分布: 简单格 只有以个结点（0、0、0） 体心格含有两个结点（0、0、0）（1/2、1/2、1/2） 子 面心格含有四个结点（0、0、0）（1/2、0、1/2）（1/2、子 1/2、0）（0、1/2、1/2） 底心格含有两个结点（0、0、0）（1/2、0、1/2）或（1/2、子 1/2、0）（0、1/2、1/2） 3.倒易点阵的两条基本性质？ a.倒易点阵矢量和相应的正点阵中同指数晶面相互垂直，长度等于该平面族的面间距倒数。b.倒易点阵矢量于正点阵矢量的标积必为整数。 4.何为K?,K?射线？哪种强度大？哪种波长短？为何K?射线包含K?1和K?2？ K?――是L层电子跳入K层空位时发出的X射线；K?――是M层电子跳入K层空位时发出的X射线。 由于是L层电子比M层的跳入K层空位的几率大，因此K?射线比K?射线强度大；根据E?hv?hc线比K?可知K?射?射线波长长，X射线用的是K?射线。
实际上K?射线是由K?1和K?2组成的，它们分别是电子从L3,L2能级跳入K层空位时产生的，由于L3,L2的能量差很小，所以K?1和K?2线的波长很相近，都以K?代替. 5.什么方向是晶体对X射线的衍射方向? 即是相互干涉最大的加强方向，即光程差为波长整数倍的那几个特定的方向。 6.布拉格方程的由来、表达、阐明的问题及所讨论的问题？ 由来：根据相邻原子面间反射线的光程差??2dsin?满足产生衍射的条件即为波长的整数倍，才使干涉加强形成衍射，得到布拉格方程2dsin??n?；它阐明了产生衍射的条件。 讨论的问题：1）属于选择反射，由于sin??1可得n?2dsin??2d，所以一组晶面只能在有限的几个方向反射X射线，即衍射级数??n是有限的；2）当把晶面族（hkl）n级看成是晶面族（nh nk nl）的一级衍射时，布拉格方程可写成2dsin???；只有晶面间距大于?的晶面才能产生衍射。3）由于??2d，当?减少时，增加2了小晶面间距的衍射。 7.X射线衍射束的相对积分强度与什么因素有关？ X射线衍射束的相对积分强度的公式：I?F2Pe2v(1?cos22?)/sin2?cos?即与多重因子P，结构因子F，角因子，温度因子等因素有关。 9.X射线衍射精测晶胞参数的基本思路？精测峰位的基本方法？ 思路：为获得晶胞参数，首先知道各衍射峰的角位置2?，由布拉格方程22dsin2???得出d，根据面间距公式1参d2?h2数精确a2?k测定b2?l，将布c2可得出晶胞参数。为使晶胞拉格方程式微分得：?d??ctg?????? 修正的方法有图形外推法、最小二乘法、内标法；测量d?时应注意1）选用高角度衍射线，使???0；2）尽量减小?的测量误差，使??尽量小。 基本方法：峰顶法、半高宽法、中心线法、三点抛物线法以及质心法。 10.利用X射线衍射精测晶粒大小与点阵畸变的基本原理是什么？ 基本原理1：由于干涉函数G2的主峰角宽度反比于参加衍射的晶胞数N晶体尺寸较小，N就很小，衍射线会宽化。基本原理2：晶格中不均匀应变等晶体缺陷的存在也会使衍射线宽化，因为不均匀应变使晶体内各处的点阵常数有所变化，衍射角2?也就有微小差异。 11.X射线衍射线形的宽度表示方法有哪几种？各自含义？被测试样衍射线的宽度包括哪几种宽度？近似函数法为何将这些宽度分离？ 宽度包括：仪器宽度、物理宽度、试样宽度。分离的原因：常见峰形为高斯、柯西两种，不同峰形下的仪器宽度、物理宽度、试样宽度的误差不相同，且近似函数法的特点使选用适当的已知函数对两种效应的模拟。 12.电子束与物质相互作用可以获得哪些信息？ a.透射电子b.散射电子c.二次电子d.特征X射线e.俄歇电子f.阴极荧光g.吸收电子 13.衍射线的择优取向？原因？ 衍射线的择优取向是晶体中某一组晶面的定向排列，某一方向衍射线强度与其它衍射线强度之比不为1，反映的是定向排列的程度；是由于在制备、合成、加工处理等过程中，采用挤压、轧制、加压烧结、极化等工艺手段引起。 14.X射线衍射物相定性鉴定需要哪些数据？粉晶X射线衍射卡片（JCPDS）检索手册的基本类型？编排方式？ 数据：各衍射线的衍射角、把它换算成晶面间距d，再测出各衍射线的相对强度。 编排方式：哈那瓦特索引――按强度递减;芬克索引――按d值递减；字母索引――按矿物的英文名称字母顺序。 15.进行混合相的X射线衍射定兴分析时，应特别注意优先考虑的问题？ 1）d值比相对强度重要；2）低角度的d值比高角度的重要；3）强线比弱线重要；4）特征线很重要；5）只能判断存在某物质而不能判断不存在物质，当某相含量很少时，峰不出现。 16. X射线衍射定量分析时分析线如何选择？若掺标准相，标准相如何选择？ 分析线的选择：分析线只有一条，要求：1）不与其他物相峰重叠，即孤立峰；2）有足够强度，最好是强峰；3）无择优取向或强度失真。 标准相的选择：1）纯样；2）有一个强峰与分析峰靠近，且不与其他峰重叠；3）化学性质稳定，不氧化、不吸水、不受研磨影响。4）粒度性质与待测样类似。 17.晶格畸变引起衍射线形宽化与微晶引起衍射线形宽化各自遵循的规律？ 1）晶格畸变的测定：?＝?d??ctg?????ctg?晶大小的测定：DK?/?dcos? 4微hkl?2）微晶宽化与畸变宽化的区别：A.用不同的波长辐射测试，若线宽随波长变化，则为微晶细化引起；B.用不同衍射级的线宽观察各线宽随?的变化，若?cos?为常数，则由微晶细化引起；若?ctg?或E?ctg?为常数，则由畸变、应力宽化引起。 18.透射电子显微图像包括哪几种类型？产生机制？ 图像包括：质厚衬度像、衍射衬度像和相位衬度像。产生机制： a.质厚衬度像：是由于非晶试样中各部分厚度和密度差别导致对入射电子的散射程度不同而产生的衬度。 b.衍射衬度像：是基于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同而形成的衬度。 c.相位衬度像：是通过引入附加相位差，使散射波改变 ，则透射波与合成波的振幅有较大差别，从而产生相位衬度。 20.散射衬度与什么因素有关？这种图像主要用来观察什么？ 散射衬度与物质得原子序数、组成、厚度等因素有关，主要用来观察非晶体形貌和分布。 21.为什么试样上质厚衬度大的地方图像上显得暗？而小的地方显的亮？ 公式：1）I＝IQt0e?
2）Q?N?(a)?N0?(a)?/A
3)C??I/I??Qt 由上述公式可得电子束穿透试样后在入射方向的电子数，即散射角小于?能通过光阑参与成像的电子数，随Qt和Pt的增加而衰减，而衬度C?Qt，所以试样上质厚衬度大的地方图像上显得暗，而小的地方显的亮。 22.衍衬像的衬度使怎么形成的？利用这种图像可观察什么？ 产生：是由于晶体薄膜内部各部分满足衍射条件的程度不同从而使各晶面的衍射强度不同而产生衬度。利用此图像可观察晶体种的位错、层错、空位团等晶体缺陷。 23.何谓明场像？何谓暗场像？ 明场像――指用光阑挡住衍射束，让透射束成像，有衍射处暗，无衍射处亮。 暗场像――指用光阑挡住透射束，让衍射束成像，有衍射处亮，无衍射处暗。 24.电子衍射与X衍射相比有何特点？电子衍射布拉格方程说明的问题？电子衍射的方法？ 特点：1）电子束波长短2）电子衍射强度大3）电子透射能力低4）倒易点阵变成倒易杆5）试样要求很薄6)电子束反射球的半径大 布拉格方程：Rd?L?它说明了若L?已知，则可由衍射斑点的R值计算出对应该衍射斑点的晶面族（hkl）的d值。方法：a.选区电子衍射b.微束电子衍射c.高分辨电子衍射d.高分散性电子衍射e.会聚束电子衍射 25.电子衍射斑点花样几何图形？粉晶花样图形？ 电子衍射――1）正方形―立方、四方晶系2）正六边形―六方、三方、立方晶系3）有心矩形―除三斜以外的晶系4）矩形―除三斜以外的晶系5）平行四边形―七大晶系 粉晶为一系列不同半径的同心圆组成的圆环。 26.电子衍射物相分析与X射线物相分析有何异同？ 1）.电子衍射物相分析――微区分析 A.分析灵敏度高B.可以得到有关晶体取向关系的资料C.电子衍射物相分析可与形貌结合进行得到相关物相的大小、形态何分布. 2）X射线物相分析――统计的 A.d值由晶体结构决定，与实验条件无关B.可直接鉴定物相C.只对晶体有效 27.根据电子衍射的强度公式解释厚度条纹和弯曲消光条纹？ 电子衍射强度公式：Ig??2sin2(?st)/(?g2?2S2) a.厚度条纹是由于试样的非均匀减薄引起的，同一厚度处等衬度。同一条纹处对应相同厚度，每一亮暗周期代表一各消光距离；当试样厚度一定时，衍射强度随偏移矢量呈周期性变化。振动周期为：S?1 b.弯曲消光条纹是由于电子束打在试样上，t试样受热变形产生的；若偏移矢量不变，衍射强度随试样厚度呈周期性变化，周期为：t?1s 28.何谓二次电子？扫描电镜中二次电子像的衬度与什么因素有关？最适宜观察什么？ 二次电子――是单电子激发中被入射电子轰出的试样原子核外电子。 扫描电镜中二次电子的衬度是形貌衬度，主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角，即： ?(?)??0中?由此可得，cos随着试?其0为??00时的二次电子发射系数，样表面倾角增加，二次电子发射系数增加。二次电子像适合观察粗糙表面和断口的形貌。 29.何谓背散射电子？扫描电镜中背散射电子像的衬度的影响因素？最适宜观察什么？ 背散射电子――电子入射试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，由一部分电子的总散射角大于90度，重新从试样表面逸出，这部分电子称为背散射电子。 背散射电子衬度与试样的表面形貌以及原子系数有关，因为背散射电子的发射系数??InI随原子序数的增大0而增大；而当试样表面倾角增加时，作用体积改变，背散射电子的发射系数也随之增打。背散射电子像是用来研究样品的表面形貌和成分分布。 30.扫描电镜中为什么二次电子像比背散射电子像的分辨率高？ 原因：背散射电子的能量大，运动方向基本不受弱电场的影响，沿直线前进，因而成像时有较重的阴影效应。而二次电子能量小，加上一各弱电场可以把二次电子吸过来，所以二次电子没有明显的阴影效应。 31.电子探针X射线显微分析有哪两类？具体分析方法？ 波谱分析和能谱分析两大类,方法：定点分析（定性、定收了红外光中与分子间振动能级差相当的能量，导致分子震动能级的跃迁产生的。 条件：1）波尔频率条件?E?E2?E1?hv（必要条件） 2）分子在振动过程中有偶极矩的变化（充要条件） 37.影响有机物结构基团红外光谱谱带位移的因素？ 1）同一基团连接的原子越轻，振动频率越高2）聚合度的变化3）诱导效应4）共轭效应5)氢键效应6）物质状态的影响 38.利用红外光谱分析鉴定物质结构的依据使什么？有限考虑什么？ 依据：基团的特征频率与标准图谱对照。优先考虑的是： 量），线分布分析，面分布分析。 32.比较X射线波谱分析与能谱分析的异同？ 1）分析范围：波谱Be4~U92
能谱Na11~U92 2）分辨率：用谱峰半高宽表示，波谱5ev
能谱145~155ev所以波谱分析比能谱分析分辨率高。 3）探测极限 波谱0.01~0.1%
能谱 0.1~0.5% 4）X光子的收集效率 波谱的探测效率低，样品要求磨平，表面光滑。能谱的探测效率高，样品无要求 5）典型数据收集时间 波谱?10min
能谱2~3min 6）定量准确度
波谱高于能谱 33.振动光谱有哪两种类型？价键或基团的振动有些类型？哪种振动的频率较高、较低？ 振动光谱有红外吸收光谱和拉曼散射光谱。 价键或基团的振动的有：1）伸缩振动A.对称伸缩振动B.非对称伸缩振动 2） 弯曲振动A.变形振动B.面内弯曲C.面外弯曲D.扭曲振动 频率的高低：伸缩振动>弯曲振动
非对称伸缩振动>对称伸缩振动 35.何谓红外光谱？红外光谱图的表示方法？红外光谱图的中轰外区在什么频率范围？这个区域适合研究什么类型的物质？ 红外光谱――连续的红外光与分子相互作用时，若分子中原子的振动频率恰与红外光波段的某一频率相等时就引起共振吸收，形成吸收谱带，若用适当的方法把透过光按波长及强度记录下来，就形成红外吸收光谱。 红外光谱谱图的横坐标为波数（cm-1）,纵坐标为强度（以透过率表示） 红外光谱的四个表征：1）谱带的数目2）吸收带的位置3）谱带的形状4）谱带的强度 红外光谱的中红外区所处的频率范围为400～4000 cm-1，大多数有机和无机化合物的分子振动频率处在这个区域内，因而适合研究结构基因、化合物纯度的鉴定以及无机物的聚合度、配位数等。 36.说明红外光谱的产生机理和条件？ 机理：红外光照射物质时，光与物质相互作用使分子吸a.先观察基团频率，要同时顾及峰形和强度。b.基团频率只判断基团的存在，要鉴定何物时要基团频率和指纹频率同时存在。 39.拉曼光谱？说明拉曼光谱产生机理和条件？ 拉曼光谱――单色光照射在样品上时，光子与样品中的分子发生非弹性碰撞（能量交换），产生频率的变化，与其对应的正负拉曼位移线便构成了拉曼散射光谱。 机理：作简正振动的分子在入射波的交变电磁场的激发作用下，产生分子能级的跃迁与退激从而改变光波的频率。产生的条件：分子振动过程中有极化率的变化。 40.红外与拉曼的活性判断规则？红外与拉曼光谱分析比较？ 判断规则： a.查特征标表，含有平移振动的有红外活性，含有极化率张量的有拉曼光谱。b.相互排斥规则：凡是有对称中心的分子，如果拉曼是活性的则红外是非活性的，反之亦然。c.相互允许原则:没有对称中心的分子，其红外和拉曼都有活性。d.相互禁止规则：极少数分子的某些振动既无拉曼也无红外活性。 红外和拉曼的比较： 1）拉曼光谱可扩展（4000～5cm-1），适合研究晶格振动和转动，而红外为（cm-1）低波数段不能做。2）拉曼光谱受水的干扰小，适合测含水晶体；而红外对水敏感。3）拉曼对骨架研究有效；而红外对骨架上的官能团很有效.4）拉曼带有拉曼探针，可进行气泡包裹气体等显微分析。5）拉曼谱倍频，组频少谱线简单。6）拉曼对样品为非破坏性分析，但对深色样品不好做。 41.X射线光电子能谱分析的内容？是一种什么样的分析方法？适用什么样的试样？ X射线光电子能谱分析的内容是元素的成分分析、元素的定量分析、元素的化学状态分析、固体表面相的研究以及结合物结构的鉴定。 它是一种研究物质表面性质和状态的新型物理方法，适用固、液、气体样品。 它测试主要是物质表面信息，要求试样处于高真空和超洁净条件下。 42.X射线光电子能谱图（XPS）上除光电子主线外还有哪些伴线？如何识别？ 1）俄歇线：与激发源无关，可通过换靶来识别。 2）X射线伴线：A.高能X射线伴线――低结合能端，高动能端。B.杂质X射线伴线――入射X电子能量的改变。 3）能量损失线―特征：a.在高结合能端5～21ev位置b.分子间距随原子序数的增大而增大。 4）振激谱线：出现在XPS主峰的高结合能端机个电子伏特的位置。 5）价电子线：在费米能级（0结合能）附近。 7）镀膜的厚度测定
X射线衍射分析 8）表面界面元素化学状态分析 X射线光电子能谱分析 9）晶界上杂质物相分析鉴定
透射电镜电子衍射分析 10）晶界上杂质的化学成分分析 X射线光电子能谱分析 11）晶界条纹或晶体缺陷的观察分析透射电镜衍射衬度象 12）粉晶物相的定量分析
X射线衍射分析 13）晶胞参数的测定和固熔体含量测定
X射线衍射分析 47.简单电子衍射花样标定的基本方法和步骤? 简单斑点花样：指一个晶带产生，只有一套斑点（最小基本平行四边形相同）。标定步骤：1.判断是否为简单斑点；6）多重分裂线：a.裂分间距随原子状态、元素、种类的不同而不同。b. 裂分间距随原子序数的增加而增加。 43.X射线光电子能谱图上，若俄歇线和光电子主线不能区分时，用什么方法可以确诊？ X射线光电子能谱图上，若俄歇线和光电子主线不能区分时，可以用改变靶材即改变激发源的办法确诊。因为俄歇线的动能只和电子跃迁的能级有关，与振激源无关，而光电子主线的动能与振激有关。所以：a.在动能坐标图中，光电子峰移动，俄歇峰不移动；b.在结合能坐标图中，光电子峰不移动，俄歇峰移动。取先后两次相同的坐标中图样比较即可分辨出光电子主线与俄歇线。 44.根据离子型化合物模型，XPS谱线化学位移的规律？ 由于原子所处的化学环境的变化而引起的结合能位移称为化学位移。1）氧化还原与化学位移的规律
a.氧化作用使内层电子结合能上升，氧化失去电子越多，结合能上升幅度越大；b.还原作用使内层电子结合能下降，还原得到的电子越多，结合能下降的幅度越大；c.给定结构的原子，所有内层电子结合能的化学位移相同。2）化学位移的规律
a.原子内壳层电子结合能与和它成键的离子的电负性越大，电子结合能越大；b.化合物中有不同离子取代时，电子结合能发生化学位移，取代离子的电负性越大，位移越大。 45.利用光电子能谱图进行元素分析的依据是什么？进行结构分析依据和分析方法？ 利用光电子能谱图进行元素分析的依据是谱线的电子结合能与谱线的强度进行结构分析（元素的化学状态分析）依据是电子结合能的化学位移。结构分析的具体分析方法有：a.光电子线位移法；b.俄歇线位移法；c.俄歇参数与二维状态图法；d.双线分裂距离法；e.振激线法。 46.选择最合适的测试分析方法 1）尺寸小于5μ的矿物的形貌观察分析 扫描电镜二次电子像 2）有机材料中化学键的物相分析鉴定
红外光谱 3）多晶材料中的物相分析鉴定
X射线衍射分析 4）相变温度的测定
差热分析 5）矿物中包裹或玻璃气泡中物质鉴定分析
拉曼光谱 6）镀膜的物相分析鉴定
X射线光电子能谱分析 2.围绕透射斑点（最亮最大工业选择基本平行四边形，原则a=最短边原则，b全定原则≤90°）；3.测量各斑点到透射斑名距离R，并计算d，最少测平行四边形三个，最好多测；4.确定晶面族指数｛hbl｝a用XRD指数标定的方法（多测斑点一张或两张）；b查卡XRD的PDF卡片确定｛hbl｝，根据物相d值相同或相近的原则；5.确定晶面指数（斑点或环指数）；6.其它指数：①按一定的方向递增或递减；②原点两则指数相同符号相反；③不同方向矢量合成；7.按晶带定律计算晶节轴指数[uvw]，用逆时针法则计算。 49.何谓隧道效应？影响隧道电流最关键的因素？ 电子在一定条件下能像火车穿过隧道一样穿越势垒，电子贯穿势垒参与导电的过程。 51.简述原子显微镜中的恒力模式与恒高模式？ 恒力模式：扫描过程中保持针尖与样品间的作用力恒定，针尖上下移动的轨迹为表面形貌。恒高模式：保持针尖与样品的距离恒定，作用力变化微显臂的形貌即为表面形貌。 52.原子力显微镜最常用的成象模式。 AFM的成象模式：①接触模式：针尖与样品始终接触，可恒力扫描稳定、分辨率高；②非接触模式：针尖与样品始终不接触，分辨率低；③轻敲模式：微悬臂在试样上振动、常用，适合生物大分子、聚合物。 53.利用XPS（X射线光电子能谱）鉴别化学状态有哪些方法？ ①元素定性：1）光电子主线；2）元素最尖锐俄歇动能与最强光电线结合能之和；3）X射线伴线；4）能量损失线；5）多重分裂线；6）振激谱线；7）价电子线。②定量分析：测原子浓度。③元素浓度分布分析：角分辨分析法。 54.扫描电镜分析与透射电镜分析比较？ 扫描电镜分析：①试样制备简单；②图象的立体感，真实感强，可观察表现原始形状③放大倍数变化范围大，且连续可调；④具有相当高的分辨率⑤分析功能多。透射电镜分析：①能观察表面形貌及其分布②对非晶试样要制备成粉末③晶体要进行表面处理、复型处理。 包含总结汇报、旅游景点、专业文献、出国留学、考试资料、应用文书、办公文档、教程攻略、教学教材、资格考试以及测试答案等内容。
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