1、1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. K；B. K；C. K；D. L。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 0；B. 激发限 k ；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
2、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， 0 和 k 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
3、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21. 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 CuK X 射线激发 CuK 荧光辐射；（2）用 CuK X 射线激发 CuK 荧光辐射；（3）用 CuK X 射线激发 CuL 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” 、 “吸收谱”？4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁
4、波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5. 产生 X 射线需具备什么条件？6. 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？7. 计算当管电压为 50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。8. 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？9. 连续谱是怎样产生的？其短波限 与某物质的Vehc30 1024.吸收限 有何不同（ V 和 VK以 kv 为单位）？kkk Vehc3124.10.射线与物质有哪些相互作用？规律如何？对 x 射线分析有何影响？反冲电
5、子、光电子和俄歇电子有何不同？ 11.试计算当管压为 50kv 时，射线管中电子击靶时的速度和动能，以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少？12.为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有一个而 L 吸收限有三个？当激发 X 系荧光射线时，能否伴生 L 系？当 L 系激发时能否伴生 K 系？13.已知钼的 K 0.71，铁的 K 1.93 及钴的 K 1.79，试求光子的频率和能量。试计算钼的 K 激发电压，已知钼的 K0.619。已知钴的 K 激发电压VK7.71kv，试求其 K。14.X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为 lmm，试计算这种铅屏对 CuK、MoK 辐射的透射系数各
6、为多少？15.如果用 1mm 厚的铅作防护屏，试求 CrK 和 MoK 的穿透系数。16.厚度为 1mm 的铝片能把某单色射线束的强度降低为原来的 23.9，试求这种射线的波长。试计算含 Wc0.8，Wcr4，Ww18的高速钢对 MoK 辐射的质量吸收系数。17.欲使钼靶射线管发射的射线能激发放置在光束中的铜样品发射 K 系荧光辐射，问需加的最低的管压值是多少？所发射的荧光辐射波长是多少？18.什么厚度的镍滤波片可将 CuK 辐射的强度降低至入射时的 70？如果入射 X 射线束中 K 和 K 强度之比是 5：1，滤波后的强度比是多少？已知 m 49.03cm 2g， m 290cm 2g。19
7、.如果 Co 的 K 、K 辐射的强度比为 5：1，当通过涂有 15mgcm 2的 Fe2O3滤波片后，强度比是多少？已知 Fe2O3的 =5.24gcm 3，铁对 CoK 的 m371cm 2g，氧对CoK 的 m15cm 2g。320.计算 0.071 nm（MoK ）和 0.154 nm（CuK ）的射线的振动频率和能量。 （答案：4.231018s-l，2.8010 -l5J，1.9510 18s-1，l.2910 -15J）21.以铅为吸收体，利用 MoK 、RhK 、AgK X 射线画图，用图解法证明式（1-16）的正确性。 （铅对于上述射线的质量吸收系数分别为 122.8，84.
8、13，66.14 cm2g） 。再由曲线求出铅对应于管电压为 30 kv 条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。22.计算空气对 CrK 的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数 80的氮和质量分数 20的氧，空气的密度为 1.2910-3gcm 3） 。 （答案：26.97 cm2g，3.4810 -2 cm-123.为使 CuK 线的强度衰减 12，需要多厚的 Ni 滤波片？（Ni 的密度为 8.90gcm 3） 。CuK1 和 CuK2 的强度比在入射时为 2：1，利用算得的 Ni 滤波片之后其比值会有什么变化？ 24.试计算 Cu 的 K 系激发电压。 （答案：8980）25
9、.试计算 Cu 的 Kl 射线的波长。 （答案：0.1541 nm）.第二章一、选择题1.有一倒易矢量为 ，与它对应的正空间晶面是（ ） 。cbag2A. （210） ；B. （220） ；C. （221） ；D. （110） ；。2.有一体心立方晶体的晶格常数是 0.286nm，用铁靶 K （K =0.194nm）照射该晶体能产生（ ）衍射线。A. 三条； B .四条； C. 五条； D. 六条。3.一束 X 射线照射到晶体上能否产生衍射取决于（ ） 。A是否满足布拉格条件；B是否衍射强度 I0；CA+B；D晶体形状。4.面心立方晶体（111）晶面族的多重性因素是（ ） 。A4；B8；C6；
10、D12。二、正误题1.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。 （ ）2.X 射线衍射与光的反射一样，只要满足入射角等于反射角就行。 （ ）3.干涉晶面与实际晶面的区别在于：干涉晶面是虚拟的，指数间存在公约数 n。 （ ）4.布拉格方程只涉及 X 射线衍射方向，不能反映衍射强度。 （ ）5.结构因子 F 与形状因子 G 都是晶体结构对衍射强度的影响因素。 （ ）三、填空题1. 倒易矢量的方向是对应正空间晶面的 ；倒易矢量的长度等于对应 。2. 只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上，就表示该 满足 条件，能产生 。3. 影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有 ， ， ， 。44. 考虑所有因素后的
11、衍射强度公式为 ，对于粉末多晶的相对强度为 。5. 结构振幅用 表示，结构因素用 表示，结构因素=0 时没有衍射我们称 或 。对于有序固溶体，原本消光的地方会出现 。四、名词解释1. 倒易点阵2. 系统消光3. 衍射矢量4. 形状因子5. 相对强度1、试画出下列晶向及晶面（均属立方晶系）：111。121，21 ， （0 0） （110） ，21（123） （21 ） 。2、下面是某立方晶系物质的几个晶面间距，试将它们从大到小按次序重新排列。（12 ） （100） （200） （ 11） （121） （111） （ 10） （220） （030） （2 1） （110）3323、当波长为 的 X
12、 射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的程差又是多少？4、画出 Fe2B 在平行于（010 ）上的部分倒易点。Fe 2B 属正方晶系，点阵参数a=b=0.510nm,c=0.424nm。5、判别下列哪些晶面属于 11晶带：（ 0） ， （1 3） ， （1 2） ， （ 2） ， （0 1） ，13（212） 。6、试计算（ 11）及（ 2）的共同晶带轴。37、铝为面心立方点阵，a=0.409nm。今用 CrKa（ =0.209nm）摄照周转晶体相，X 射线垂直于001。试用厄瓦尔德图解法原理判断下列晶面有无可能参与衍射：（ 111） ，（20
13、0） ， （220） ， （311） ， （331） ， （420） 。8、画出六方点阵（001）*倒易点，并标出 a*,b*，若一单色 X 射线垂直于 b 轴入射，试用厄尔德作图法求出（120）面衍射线的方向。9、试简要总结由分析简单点阵到复杂点阵衍射强度的整个思路和要点。10、试述原子散射因数 f 和结构因数 的物理意义。结构因数与哪些因素有关系?2HKLF11、计算结构因数时，基点的选择原则是什么?如计算面心立方点阵，选择(0，0，0)（1，1，0） 、(0，1，0)与(1 ，0，0) 四个原子是否可以，为什么?512、当体心立方点阵的体心原子和顶点原子种类不相同时，关于 H+K+L=偶
14、数时，衍射存在，H+K+L=奇数时，衍射相消的结论是否仍成立?13、计算钠原子在顶角和面心，氯原子在棱边中心和体心的立方点阵的结构因数，并讨论。14、今有一张用 CuKa 辐射摄得的钨 (体心立方)的粉末图样，试计算出头四根线条的相对积分强度不计 e-2M 和 A（ ） 。若以最强的一根强度归一化为 100，其他线强度各为多少?这些线条的 值如下，按下表计算。线条 /(*)HKL P 1sinmf F2 PF2 强度归一化123420.329.236.443.6第三章五、选择题1.最常用的 X 射线衍射方法是（ ） 。A. 劳厄法；B. 粉末多法；C. 周转晶体法；D. 德拜法。2.德拜法中有
15、利于提高测量精度的底片安装方法是（ ） 。A. 正装法；B. 反装法；C. 偏装法；D. A+B。3.德拜法中对试样的要求除了无应力外，粉末粒度应为（ ） 。A. 250 目；C. 在 250-325 目之间；D. 任意大小。4.测角仪中，探测器的转速与试样的转速关系是（ ） 。A. 保持同步 11 ；B. 21 ；C. 12 ；D. 10 。5.衍射仪法中的试样形状是（ ） 。A. 丝状粉末多晶；B. 块状粉末多晶；C. 块状单晶；D. 任意形状。六、正误题1.大直径德拜相机可以提高衍射线接受分辨率，缩短暴光时间。 （ ）2.在衍射仪法中，衍射几何包括二个圆。一个是测角仪圆，另一个是辐射源、
16、探测器与试样三者还必须位于同一聚焦圆。 （ ）3.选择小的接受光栏狭缝宽度，可以提高接受分辨率，但会降低接受强度。 （ ）4.德拜法比衍射仪法测量衍射强度更精确。 （ ）5.衍射仪法和德拜法一样，对试样粉末的要求是粒度均匀、大小适中，没有应力。 （ ）6七、填空题1. 在粉末多晶衍射的照相法中包括 、 和 。2. 德拜相机有两种，直径分别是 和 mm。测量 角时，底片上每毫米对应 和 。3. 衍射仪的核心是测角仪圆，它由 、 和 共同组成。4. 可以用作 X 射线探测器的有 、 和 等。5. 影响衍射仪实验结果的参数有 、 和 等。八、名词解释1. 偏装法2. 光栏3. 测角仪4. 聚焦圆5.
17、 正比计数器6. 光电倍增管习题：1. CuK 辐射（=0.154 nm）照射 Ag（f.c.c）样品，测得第一衍射峰位置 2=38，试求 Ag 的点阵常数。2. 试总结德拜法衍射花样的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施。3. 粉末样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何？为什么？板状多晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？4. 试从入射光束、样品形状、成相原理（厄瓦尔德图解） 、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度（公式） 、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。5. 衍射仪与聚焦相机相比，聚焦几何有何异同？6. 从一张简单立方点阵物的德拜相上，已求出四根高角度线条的
18、 角（系由 CuK 所产生）及对应的干涉指数，试用“a-cos 2”的图解外推法求出四位有效数字的点阵参数。HKL 532 620 443 541611 540 621.角 72.08 77.93 81.11 87.447. 根据上题所给数据用柯亨法计算点阵参数至四位有效数字。8. 用背射平板相机测定某种钨粉的点阵参数。从底片上量得钨的 400 衍射环直径2Lw51.20 毫米，用氮化钠为标准样，其 640 衍射环直径 2LNaCl36.40 毫米。若此二衍射环均系由 CuKl 辐射引起，试求精确到四位数字的钨粉的点阵参数值。9. 试用厄瓦尔德图解来说明德拜衍射花样的形成。10.同一粉末相上背
19、射区线条与透射区线条比较起来其 较高还是较低？相应的 d 较大还是较小？既然多晶粉末的晶体取向是混乱的，为何有此必然的规律11.衍射仪测量在人射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同？712.测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成 30角，则计数管与人射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样的自由表面呈何种几何关系？13. Cu K 辐射（0.154 nm）照射 Ag（f.c.c ）样品，测得第一衍射峰位置2=38，试求 Ag 的点阵常数。14.试总结德拜法衍射花样的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施。15.图题为某样品德拜相（示意图） ，摄照时未经滤
20、波。巳知 1、2 为同一晶面衍射线，3、4 为另一晶面衍射线试对此现象作出解释16.粉未样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何？为什么？板状多晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？17.试从入射光束、样品形状、成相原理（厄瓦尔德图解） 、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度（公式） 、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。18.衍射仪与聚焦相机相比，聚焦几何有何异同？ 第四章九、选择题1.测定钢中的奥氏体含量，若采用定量 X 射线物相分析，常用方法是（ ） 。A. 外标法；B. 内标法；C. 直接比较法；D. K 值法。2. X 射线物相定性分析时，若已知材料的物相可以查（
21、 ）进行核对。A. Hanawalt 索引；B. Fenk 索引；C. Davey 索引；D. A 或 B。3.德拜法中精确测定点阵常数其系统误差来源于（ ） 。A. 相机尺寸误差；B. 底片伸缩；C. 试样偏心；D. A+B+C。4.材料的内应力分为三类，X 射线衍射方法可以测定（ ） 。A. 第一类应力（宏观应力） ；B. 第二类应力（微观应力） ；C. 第三类应力；D. A+B+C。5.Sin2 测量应力，通常取 为（ ）进行测量。A. 确定的 角；B. 0-45 之间任意四点；C. 0、45 两点；D. 0、15、30、45四点。十、正误题1.要精确测量点阵常数。必须首先尽量减少系统误
22、差，其次选高角度 角，最后还要用直线外推法或柯亨法进行数据处理。 （ ）2. X 射线衍射之所以可以进行物相定性分析，是因为没有两种物相的衍射花样是完全相同的。 （ ）83.理论上 X 射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有多少。 （ ）4.只要材料中有应力就可以用 X 射线来检测。 （ ）5.衍射仪和应力仪是相同的，结构上没有区别。 （ ）十一、 填空题6. 在 一定的情况下， ，sin ；所以精确测定点阵常数应选择 。7. X 射线物相分析包括 和 ，而 更常用更广泛。8. 第一类应力导致 X 射线衍射线 ；第二类应力导致衍射线 ；第三类应
23、力导致衍射线 。9. X 射线测定应力常用仪器有 和 ，常用方法有 和 。10.X 射线物相定量分析方法有 、 、 等。十二、 名词解释1. 柯亨法2. Hanawalt 索引3. 直接比较法4. Sin2 法习题1. ATiO 2（锐铁矿）与 RTiO2（金红石：）混合物衍射花样中两相最强线强度比 I ATiO2 I R-TO21.5。试用参比强度法计算两相各自的质量分数。 2. 求淬火后低温回火的碳钢样品，不含碳化物（经金相检验） ，A（奥氏体）中含碳1，M（马氏体）中含碳量极低。经过衍射测得 A220 峰积分强度为 2.33（任意单位） ，M200 峰积分强度为 16.32，试计算该钢中
24、残留奥氏体的体积分数（实验条件：Fe K 辐射，滤波，室温 20，-Fe 点阵参数 a=0.286 6 nm，奥氏体点阵参数a=0.35710.0044wc，wc 为碳的质量分数。3. 在 Fe 2O3Fe 2O3及 Fe3O4混合物的衍射图样中，两根最强线的强度比 IFe2O3 /I Fe3O4=1.3，试借助于索引上的参比强度值计算 Fe 2O3的相对含量。4. 一块淬火+低温回火的碳钢，经金相检验证明其中不含碳化物，后在衍射仪上用FeK 照射，分析出 相含 1%碳， 相含碳极低，又测得 220 线条的累积强度为 5.40，211 线条的累积强度为 51.2，如果测试时室温为 31，问钢中
25、所含奥氏体的体积百分数为多少？ 5. 一个承受上下方向纯拉伸的多晶试样，若以 X 射线垂直于拉伸轴照射，问在其背射照片上衍射环的形状是什么样的？为什么？6. 不必用无应力标准试样对比，就可以测定材料的宏观应力，这是根据什么原理？ 7. 假定测角仪为卧式，今要测定一个圆柱形零件的轴向及切向应力，问试样应该如何放置？8. 总结出一条思路，说明平面应力的测定过程。9. 今要测定轧制 73 黄铜试样的应力，用 CoK 照射（400） ，当 0 时测得2150.1，当 45 时 2150.99，问试样表面的宏观应力为若干？（已知 a3.695 埃，E8.831010 10牛米 2，=0.35）910.物
26、相定性分析的原理是什么？对食盐进行化学分析与物相定性分析，所得信息有何不同？11.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。12.试借助 PDF（ICDD）卡片及索引，对表 1、表 2 中未知物质的衍射资料作出物相鉴定。表 1。d/ I/I1 d/ I/I1 d/ I/I13.66 50 1.46 10 1.06 103.17 100 1.42 50 1.01 102.24 80 1.31 30 0.96 101.91 40 1.23 10 0.85 101.83 30 1.12 101.60 20 1.08 10表 2。d/ I/I1 d/ I/I1 d/ I/I12
27、.40 50 1.26 10 0.93 102.09 50 1.25 20 0.85 102.03 100 1.20 10 0.81 201.75 40 1.06 20 0.80 201.47 30 1.02 1013.在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力？它的衍射谱有什么特点？按本章介绍的方法可测出哪一类应力？ 14.一无残余应力的丝状试样，在受到轴向拉伸载荷的情况下，从垂直丝轴的方向用单色射线照射，其透射针孔相上的衍射环有何特点？ 15.射线应力仪的测角器 2 扫描范围 143163，在没有“应力测定数据表”的情况下，应如何为待测应力的试件选择合适的射线管和衍射面指数（以 Cu 材试件为例
28、说明之） 。16.在水平测角器的衍射仪上安装一侧倾附件，用侧倾法测定轧制板材的残余应力，当测量轧向和横向应力时，试样应如何放置？17.用侧倾法测量试样的残余应力，当 0 和 45 时，其 x 射线的穿透深度有何变化？18.A-TiO2（锐钛矿）与 R-TiO2（金红石）混合物衍射花样中两相最强线强度比 I A-TiO2I R-TiO 215试用参比强度法计算两相各自的质量分数。19.某淬火后低温回火的碳钢样品，不含碳化物（经金相检验） 。A（奥氏体中含碳1，M（马氏体）中含碳量极低。经过衍射测得 A220峰积分强度为 2.33（任意单位M 211峰积分强度为 16.32。试计算该钢中残留奥氏体
29、的体积分数（实验条件：Fe K 辐射，滤波，室温 20。Fe 点阵参数 a0.286 6 nm，奥氏体点阵参数a0。35710.0044Wc，Wc 为碳的质量分数） 。20.某立方晶系晶体德拜花样中部分高角度线条数据如右表所列。试用“a 一 cos2”的图解外推法求其点阵常数（准确到 4 位有效数字） 。10H2+K2+L2 Sin238 0.911440 0.956341 0.976142 0.998021.欲在应力仪（测角仪为立式）上分别测量圆柱形工件之轴向、径向及切向应力工件各应如何放置？11第五章十三、 选择题1.若 H-800 电镜的最高分辨率是 0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍
30、数是（ ） 。A. 1000；B. 10000；C. 40000；D.600000。2. 可以消除的像差是（ ） 。A. 球差；B. 像散；C. 色差；D. A+B。3. 可以提高 TEM 的衬度的光栏是（ ） 。A. 第二聚光镜光栏；B. 物镜光栏；C. 选区光栏；D. 其它光栏。4. 电子衍射成像时是将（ ） 。A. 中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B. 中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；C. 关闭中间镜；D. 关闭物镜。5.选区光栏在 TEM 镜筒中的位置是（ ） 。A. 物镜的物平面；B. 物镜的像平面 C. 物镜的背焦面；D. 物镜的前焦面。十四、 正误题1.TEM 的分辨率既
31、受衍射效应影响，也受透镜的像差影响。 （ ）2.孔径半角 是影响分辨率的重要因素，TEM 中的 角越小越好。 （ ）3.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。 （ ）4.TEM 中主要是电磁透镜，由于电磁透镜不存在凹透镜，所以不能象光学显微镜那样通过凹凸镜的组合设计来减小或消除像差，故 TEM 中的像差都是不可消除的。 （ ）5.TEM 的景深和焦长随分辨率 r 0的数值减小而减小；随孔径半角 的减小而增加；随放大倍数的提高而减小。 （ ）十五、 填空题11.TEM 中的透镜有两种，分别是 和 。12.TEM 中的三个可动光栏分别
32、是 位于 ， 位于 ， 位于 。13.TEM 成像系统由 、 和 组成。14.TEM 的主要组成部分是 、 和观 ；辅助部分由 、 和 组成。15.电磁透镜的像差包括 、 和 。十六、 名词解释5. 景深与焦长6. 电子枪7. 点分辨与晶格分辨率8. 消像散器9. 选区衍射1210.分析型电镜11.极靴12.有效放大倍数13.Ariy 斑14.孔径半角思考题1. 什么是分辨率，影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些？2. 有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别？3. 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？4. 聚光镜、物镜和投影镜各自具有什么功能和特点？5. 影响电
33、磁透镜景深和焦长的主要因素是什么？景深和焦长对透射电子显微镜的成像和设计有何影响？6. 消像散器的作用和原理是什么？7. 何为可动光阑？第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置？它们各具有什么功能？8. 比较光学显微镜和电子显微镜成像的异同点。电子束的折射和光的折射有何异同点？9. 比较静电透镜和磁透镜的聚焦原理。10.球差、色差和像散是怎样造成的？用什么方法可以减小这些像差？11.说明透镜分辨率的物理意义，用什么方法提高透镜的分辨率？12.电磁透镜的景深和焦长是受哪些因素控制的？13.说明透射电镜中物镜和中间镜在成像时的作用。14.物镜光阑和选区光阑各具有怎样的功能15.点分辨率和
34、晶格分辨率在意义上有何不同？ 16.电子波有何特征？与可见光有何异同？17.分析电磁透镜对电子波的聚焦原理，说明电磁透镜结构对聚焦能力的影响。18.说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透分辨率？19.电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响？说明电磁透镜的景深大、焦长长，是什么因素影响的结果？假设电磁透镜没有像差，也没有衍射 Airy 斑，即分辨率极高，此时景深和焦长如何？ 20.透射电镜主要由几大系统构成？各系统之间关系如何？21.照明系统的作用是什么？它应满足什么要求？22.成像系统的主要构成及其特点是什么？23.分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平面与物平面
35、）之间的相对位置关系，并画出光路图。24.样品台的结构与功能如何？它应满足哪些要求？25.透射电镜中有哪些主要光阑，在什么位置？其作用如何？26.如何测定透射电镜的分辨卒与放大倍数。电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放大倍数？13第六章十七、 选择题1.单晶体电子衍射花样是（ ） 。A. 规则的平行四边形斑点；B. 同心圆环；C. 晕环；D.不规则斑点。2. 薄片状晶体的倒易点形状是（ ） 。A. 尺寸很小的倒易点；B. 尺寸很大的球；C. 有一定长度的倒易杆；D. 倒易圆盘。3. 当偏离矢量 S0；D. Ig=Imax。3. 已知一位错线在选择操作反射 g1=（110）和 g2=（111）时，
36、位错不可见，那么它的16布氏矢量是（ ） 。A. b=（0 -1 0） ；B. b=（1 -1 0） ；C. b=（0 -1 1） ；D. b=（0 1 0） 。4. 当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时的成像衬度是（ ） 。A. 质厚衬度；B. 衍衬衬度；C. 应变场衬度；D. 相位衬度。5. 当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时所看到的粒子大小（ ） 。A. 小于真实粒子大小；B. 是应变场大小；C. 与真实粒子一样大小；D. 远远大于真实粒子。二十二、 判断题1.实际电镜样品的厚度很小时,能近似满足衍衬运动学理论的条件,这时运动学理论能很好地解释衬度像。 （ ）2.厚样品中存在消光距离
37、g，薄样品中则不存在消光距离 g。 （ ）3.明场像是质厚衬度，暗场像是衍衬衬度。 （ ）4.晶体中只要有缺陷，用透射电镜就可以观察到这个缺陷。 （ ）5.等厚消光条纹和等倾消光条纹通常是形貌观察中的干扰，应该通过更好的制样来避免它们的出现。 （ ）二十三、 填空题21. 运动学理论的两个基本假设是 和 。22. 对于理想晶体，当 或 连续改变时衬度像中会出现 或 。23. 对于缺陷晶体，缺陷衬度是由缺陷引起的 导致衍射波振幅增加了一个 ，但是若 =2 的整数倍时，缺陷也不产生衬度。24. 一般情况下，孪晶与层错的衬度像都是平行 ，但孪晶的平行线 ，而层错的平行线是 的。25. 实际的位错线在
38、位错线像的 ，其宽度也大大小于位错线像的宽度，这是因为位错线像的宽度是 宽度。二十四、 名词解释19. 中心暗场像20. 消光距离 g21. 等厚消光条纹和等倾消光条纹22. 不可见性判据23. 应变场衬度习题7-1制备薄膜样品的基本要求是什么？具体工艺如何？双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品？7-2何谓衬度？TEM 能产生哪几种衬度象，是怎样产生的，都有何用途7-3画图说明衍衬成象原理，并说明什么是明场象，暗场象和中心暗场象。177-4衍衬运动学理论的最基本假设是什么？怎样做才能满足或接近基本假设？7-5用理想晶体衍衬运动学基本方程解释等厚条纹与等倾条纹。7-6用缺陷晶体衍衬运动学基本方
39、程解释层错与位错的衬度形成原理。7-7要观察钢中基体和析出相的组织形态，同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系，如何制备样品？以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析？7-8什么是消光距离/影响消光距离的主要物性参数和外界条件是什么？7-9什么是双束近似单束成像，为什么解释衍衬象有时还要拍摄相应衍射花样？7-10用什么办法、根据什么特征才能判断出 fcc 晶体中的层错是抽出型的还是插入型的？7-11怎样确定球型沉淀是空位型还是间隙型的？7-12当下述像相似时，写出区别它们的实验方法及区别根据。1） 球形共格沉淀与位错线垂直于试样表面的位错。2） 垂直于试样表面的晶界和交叉位错像。3） 片状半
40、共格沉淀和位错环。4） 不全位错和全位错。7-11层错和大角晶界均显示条纹衬度，那么如何区分层错和晶界？第八章二十五、 选择题1. 仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是（ ） 。A. 背散射电子；B. 二次电子；C. 吸收电子；D.透射电子。2. 在扫描电子显微镜中，下列二次电子像衬度最亮的区域是（ ） 。A.和电子束垂直的表面；B. 和电子束成 30 的表面；C. 和电子束成 45 的表面；D. 和电子束成 60 的表面。3. 可以探测表面 1nm 层厚的样品成分信息的物理信号是（ ） 。A. 背散射电子；B. 吸收电子；C. 特征 X 射线；D. 俄歇电子。4. 扫描电子显微镜配备的成
41、分分析附件中最常见的仪器是（ ） 。A. 波谱仪；B. 能谱仪；C. 俄歇电子谱仪；D. 特征电子能量损失谱。5. 波谱仪与能谱仪相比，能谱仪最大的优点是（ ） 。A. 快速高效；B. 精度高；C. 没有机械传动部件；D. 价格便宜。二十六、 判断题1.扫描电子显微镜中的物镜与透射电子显微镜的物镜一样。 （ ）2.扫描电子显微镜的分辨率主要取决于物理信号而不是衍射效应和球差。 （ ）3. 扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和衍射衬度。 （ ）4. 扫描电子显微镜具有大的景深，所以它可以用来进行断口形貌的分析观察。 （ ）185.波谱仪是逐一接收元素的特征波长进行成分分析；能谱仪是
42、同时接收所有元素的特征X 射线进行成分分析的。 （ ）二十七、 填空题26.电子束与固体样品相互作用可以产生、 、 、 、 、 等物理信号。27.扫描电子显微镜的放大倍数是 的扫描宽度与 的扫描宽度的比值。在衬度像上颗粒、凸起的棱角是 衬度，而裂纹、凹坑则是 衬度。28.分辨率最高的物理信号是 为 nm，分辨率最低的物理信号是 为 nm 以上。29.电子探针包括 和 两种仪器。30.扫描电子显微镜可以替代 进行材料 观察，也可以对 进行分析观察。二十八、 名词解释24.背散射电子、吸收电子、特征 X 射线、俄歇电子、二次电子、透射电子。25.电子探针、波谱仪、能谱仪。习题1. 扫描电子显微镜有
43、哪些特点？2. 电子束和固体样品作用时会产生哪些信号？它们各具有什么特点？3. 扫描电子显微镜的分辨率和信号种类有关？试将各种信号的分辨率高低作一比较。4. 扫描电子显微镜的放大倍数是如何调节的？试和透射电子显微镜作一比较。5. 表面形貌衬度和原子序数衬度各有什么特点？6. 和波谱仪相比，能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点？19部分习题解1. 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，
44、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。2. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用 CuK X 射线激发 CuK 荧光辐射；（2）用 CuK X 射线激发 CuK 荧光辐射；（3）用 CuK X 射线激发 CuL 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。最内层能量最低，向外能量依次增加。根据能量关系，M、K 层之间的能量差大于 L、K 成
45、之间的能量差，K、L 层之间的能量差大于 M、L 层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以 K 的能量大于 Ka 的能量，Ka 能量大于 La 的能量。因此在不考虑能量损失的情况下：（1） CuKa 能激发 CuKa 荧光辐射；（能量相同）（2） CuK 能激发 CuKa 荧光辐射；（KKa）（3） CuKa 能激发 CuLa 荧光辐射；（Kala）3. 什么叫“相干散射” 、 “非相干散射” 、 “荧光辐射” 、 “吸收限” 、 “俄歇效应”？答： 当 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
46、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。 当 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 射线长的 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。 一个具有足够能量的 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 射线，这种由 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。 指 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 称为 K 系的吸收限。 当原子中 K 层的一个电子被打出后，它就处于 K 激发状态，其能量为 Ek。如果一个L 层电子来填充这个空位，K 电离就变成了 L 电离，其能由 Ek 变成 El，此时将释 Ek-El20的能量，可能产生荧光 射线，也可能给予 L 层的电子，使其脱离原子产生二次电离。即 K 层的一个空位被 L 层的两个空位所替代，这种现象称俄歇效应。4. 产生 X 射线需具备什么条件？答：实验证实:在高真
