《材料現(xiàn)代分析方法》總結(jié)

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1、Ｘ射線：波長很短的電磁波特征Ｘ射線：是具有特定波長的X射線，也稱單色X射線連續(xù)Ｘ射線：是具有連續(xù)變化波長的X射線，也稱多色X射線。熒光Ｘ射線：當(dāng)入射的X射線光量子的能量足夠大時，可以將原子內(nèi)層電子擊出，被打掉了內(nèi)層的受激原子將發(fā)生外層電子向內(nèi)層躍遷的過程，同時輻射出波長嚴(yán)格一定的特征X射線二次特征輻射：利用X射線激發(fā)作用而產(chǎn)生的新的特征譜線Ka輻射：電子由L層向K層躍遷輻射出的K系特征譜線相干輻射：X射線通過物質(zhì)時在入射電場的作用下，物質(zhì)原子中的電子將被迫圍繞其平衡位置振動，同時向四周輻射出與入射X射線波長相同的散射X射線，稱之為經(jīng)典散射。由于散射波與入射波的頻率或波長相同，位相差

2、恒定，在同一方向上各散射波符合相干條件，稱為相干散射非相干輻射：散射位相與入射波位相之間不存在固定關(guān)系，故這種散射是不相干的俄歇電子：原子中一個K層電子被激發(fā)出以后，L層的一個電子躍遷入K層填補(bǔ)空白，剩下的能量不是以輻射原子散射因子：為評價原子散射本領(lǐng)引入系數(shù)f(f≤E)，稱系數(shù)f為原子散射因子。他是考慮了各個電子散射波的位相差之后原子中所有電子散射波合成的結(jié)果結(jié)構(gòu)因子：定量表征原子排布以及原子種類對衍射強(qiáng)度影響規(guī)律的參數(shù)，即晶體結(jié)構(gòu)對衍射強(qiáng)度的影響多重性因素：同一晶面族{hkl}中的等同晶面數(shù)系統(tǒng)消光：原子在晶體中位置不同或種類不同引起某些方向上衍射線消失的現(xiàn)象吸收限1x射線的定

3、義性質(zhì)連續(xù)X射線和特征X射線的產(chǎn)生X射線是一種波長很短的電磁波X射線能使氣體電離，使照相底片感光，能穿過不透明的物體，還能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光。呈直線傳播，在電場和磁場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)穿過物體時僅部分被散射。對動物有機(jī)體能產(chǎn)生巨大的生理上的影響，能殺傷生物細(xì)胞。連續(xù)X射線根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)的理論，一個帶負(fù)電荷的電子作加速運(yùn)動時，電子周圍的電磁場將發(fā)生急劇變化，此時必然要產(chǎn)生一個電磁波，或至少一個電磁脈沖。由于極大數(shù)量的電子射到陽極上的時間和條件不可能相同，因而得到的電磁波將具有連續(xù)的各種波長，形成連續(xù)X射線譜。特征X射線處于激發(fā)狀態(tài)的原子有自發(fā)回到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向，此時外層電子將填充內(nèi)層空

4、位，相應(yīng)伴隨著原子能量的降低。原子從高能態(tài)變成低能態(tài)時，多出的能量以X射線形式輻射出來。因物質(zhì)一定，原子結(jié)構(gòu)一定，兩特定能級間的能量差一定，故輻射出的特征X射波長一定。2x射線方向理論布拉格方程和艾瓦爾德圖解3試述解決X射線衍射方向問題常用方法有哪些并進(jìn)行比較4簡述材料研究X射線試驗方法在材料研究中的主要應(yīng)用精確測定晶體的點陣常數(shù)物相分析宏觀應(yīng)力測定測定單晶體位相測定多晶的織夠問題5試推導(dǎo)布拉格方程，解釋方程中各符號的意義并說明布拉格方程的應(yīng)用假設(shè)：1）晶體視為許多相互平行且d相等的原子面2）X射線可照射各原子面3）入射線、反射線均視為平行光一束波長為λ的平行X射線以θ照射晶體中晶

5、面指數(shù)為(hkl)的各原子面，各原子面產(chǎn)生反射。當(dāng)Ⅹ射線照射到晶體上時，考慮一層原子面上散射Ⅹ射線的干涉。當(dāng)Ⅹ射線以θ角入射到原子面并以θ角散射時，相距為a的兩原子散射x射的光程差為：即是說，當(dāng)入射角與散射角相等時，一層原子面上所有散射波干涉將會加強(qiáng)。與可見光的反射定律相類似，Ⅹ射線從一層原子面呈鏡面反射的方向，就是散射線干涉加強(qiáng)的方向，因此，常將這種散射稱從晶面反射。x射線有強(qiáng)的穿透能力，在x射線作用下晶體的散射線來自若干層原子面，除同一層原子面的散射線互相干涉外，各原子面的散射線之間還要互相干涉。這里任取兩相鄰原子面的散射波的干涉來討論。過D點分別向入射線和反射線作垂線，則AD

6、之前和CD之后兩束射線的光程相同，它們的程差為＝AB+BC＝2dsinθ。當(dāng)光程差等于波長的整數(shù)倍時，相鄰原子面散射波干涉加強(qiáng)，即干涉加強(qiáng)條件為：——布拉格方程n為反射級數(shù)其中d:晶面間距θ：入射線與晶面的夾角n:為整數(shù)，稱為反射級數(shù)λ：波長DACB布拉格方程是X射線衍射分布中最重要的基礎(chǔ)公式，它形式簡單，能夠說明衍射的基本關(guān)系，所以應(yīng)用非常廣泛。從實驗角度可歸結(jié)為兩方面的應(yīng)用：布拉格方程的應(yīng)用：利用已知波長的特征X射線，通過測量θ角，可以計算出晶面間距d，分析結(jié)構(gòu)。利用已知晶面間距d的晶體，通過測量θ角，從而計算出未知X射線的波長6X射線衍射試驗有哪些方法，他們各有哪些應(yīng)用勞埃法

7、：用于多晶取向測定和晶體對稱性的研究周轉(zhuǎn)晶體法：可確定晶體在旋轉(zhuǎn)軸方向上的點陣周期，通過多個方向上點陣周期的測定，久可以確定晶體的結(jié)構(gòu)粉末多晶法：主要用于測定晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行物相分析，定量分析，精確測定晶體的點陣參數(shù)以及材料的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，晶粒大小的測定等7試寫出晶包的結(jié)構(gòu)因子式，計算體心面心晶胞的F和F絕對值的平方的值，并說明哪些晶面能產(chǎn)生衍射8終結(jié)簡單點陣、體心點陣、面心點陣衍射線的系統(tǒng)消光規(guī)律簡單點陣：該種點陣其結(jié)構(gòu)因數(shù)與hkl無關(guān)，即hkl為任意整數(shù)時均能產(chǎn)生衍射體