1、.1、x 射線產(chǎn)生的基本條件是什么？x 射線的性質(zhì)有哪些 ?答： x 射線產(chǎn)生的基本條件：(1) 產(chǎn)生自由電子(2) 使電子做定向高速運動(3) 在其運動的路徑上設(shè)置一個障礙物，使電子突然減速。x 射線的性質(zhì)：x 射線肉眼看不見， 可使物質(zhì)發(fā)出可見的熒光， 使照相底片感光，使氣體電離。x 射線沿直線傳播，經(jīng)過電場或磁場不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，具有很強的穿透能力，可被吸收強度衰減，殺傷生物細胞。2、連續(xù) x 射線譜及特征x 射線譜的產(chǎn)生機理是什么？答：連續(xù) x 射線譜的產(chǎn)生機理：當(dāng)高速電子流轟擊陽極表面時， 電子運動突然受到阻止， 產(chǎn)生極大的負加速度，一個帶有負電荷的電子在受到這樣一種加速度時， 電子周圍的

2、電磁場將發(fā)生急劇的變化，必然要產(chǎn)生一個電磁波， 該電磁波具有一定的波長。 而數(shù)量極大的電子流射到陽極靶上時， 由于到達靶面上的時間和被減速的情況各不相同， 因此產(chǎn)生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 射線譜的產(chǎn)生機理：當(dāng) x 射線管電壓加大到某一臨界值 vk 時，高速運動的電子動能足以將陽極物質(zhì)原子的 k 層電子給激發(fā)出來。于是低能級上出現(xiàn)空位，原子系統(tǒng)能力升高，處于不穩(wěn)定的激發(fā)狀態(tài)，隨后高能級電子躍遷到 k 層空位，使原子系統(tǒng)能量降低重新趨于穩(wěn)定。在這個過程中，原子系統(tǒng)內(nèi)電子從高能級向低能級的這種躍遷，多余的能量將以光子的形式輻射出特征 x 射線。3、以表 1.1

3、中的元素為例，說明 x 射線 k 系波長隨靶材原子序數(shù)的變化規(guī)律，并加以解釋？答：根據(jù)莫賽萊定律1 =kz-，靶材原子序數(shù)越大，x 射線 k 系波長越小。靶材的原子序數(shù)越大， 對于同一譜系， 所需激發(fā)電壓越高， h c =evk ，x 射線 kk系波長越小。.4、什么是 x 射線強度、 x 射線相對強度、 x 射線絕對強度？答： x 射線強度是指垂直于x 射線傳播方向的單位面積上在單位時間內(nèi)通過的光子數(shù)目的能量總和。5、為什么 x 射線管的窗口要用be 做，而防護 x 光時要用 pb 板？i- m t，be 吸收系數(shù)和密度比較小，強度透過的比較大；而pb 吸收系數(shù)答：i 0=e和密度比較大，強

4、度透過的比較小。因此x 射線管的窗口要用 be 做，而防護 x光時要用 pb 板。6、解釋 x 射線的光電效應(yīng)、俄歇效應(yīng)與吸收限，吸收限的應(yīng)用有哪些？答：光電效應(yīng)： x 射線與物質(zhì)作用，具有足夠能量的x 射線光子激發(fā)掉原子k層的電子，外層電子躍遷填補，多余能量輻射出來，被x 射線光子激發(fā)出來的電子稱為光電子，所輻射的x 射線稱為熒光 x 射線，這個過程稱為光電效應(yīng)。俄歇效應(yīng)：原子在x 射線光子的作用下失掉一個k 層電子，它所處狀態(tài)為 k 激發(fā)態(tài)，當(dāng)一個 l2層電子填充這個空位后，就會有數(shù)值等于el2-ek 的能量釋放出來，當(dāng)這個能量el2-ekel，它就有可能使l 2、l 3、m 、 n 等層

5、的電子逸出，產(chǎn)生相應(yīng)的電子空位，而這被k 熒光 x 射線激發(fā)出的電子稱為俄歇電子，這個過程稱為俄歇效應(yīng)。7、說明為什么對于同一材料其kkk。答：導(dǎo)致光電效應(yīng)的x 光子能量 =將物質(zhì) k 電子移到原子引力范圍以外所需作的功 hvk =w k ； hvk=e l -e k =w k -w l =hvk -hvl ； hvk=e m -e k =w k -wm =h vk -hvmhvk= hvk -hvm hvk又el -e k em -e k故 hvk hvk所以 hvk hvkhvkv=所以 k k）（ 3） cuk能激發(fā) cul 熒光輻射；（ kl）9、試計算當(dāng)管電壓為50kv 時， x 射

6、線管中電子在撞擊靶面時的速度與動能，以及對所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和輻射光子的最大能量是多少?解：已知條件： u=50kv；電子靜止質(zhì)量 m0=9.1 10-31kg ；光速 c=2.998 108m/s；電子電量 e=1.60210-19c；普朗克常數(shù) h=6.626 10-34j?s電子從陰極飛出到達靶獲得的總動能e=eu=1.60210-19c50kv=8.01 10-18kj由于 e=m02，所以電子與靶碰撞時的速度為01/2600v/2v=(2e/m ) =4.210 m/s連續(xù)譜的短波限0的大小僅取決于加速電壓0(? ) 12400/v(伏 ) 0.248?輻射出來的光子的最大動能為

7、e0h?0hc/ 01.99 10-15j10、計算 0.071nm(mok)和 0.154nm(cuk)的 x 射線的振動頻率和能量。解：對于某物質(zhì)x 射線的振動頻率c ；能量 w=h ?其中： c 為 x 射線的速度2.998 10 8 m/s;為物質(zhì)的波長； h 為普朗克常量為6.625 10 34 j s對于 mo kkc=2.99810 8 m / s4.223 1018s1k0.07110 9 mw k =h ?k = 6.625 10 34 js 4.2231018s 1 = 2.797 10 15 j對于 cu kkc=2.99810 8 m / s1.95 1018 s 1k

8、0.15410 9 mw k =h ?k = 6.625 10 34 j s 1.95 1018 s 1 =1.29 10 15 j11、欲用 mo 靶 x 射線管激發(fā) cu 的熒光 x 射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激發(fā)出的熒光輻射的波長是多少？解： evk =hc/vk=6.626 10-342.998 108/(1.602 10-190.71 10-10)=17.46(kv)0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm).其中 h為普郎克常數(shù)，其值等于6.626 10-34e為電子電荷，等于 1.602 10-19c故需加的最低管電壓應(yīng) 17.46(k

9、v) ，所發(fā)射的熒光輻射波長是0.071納米。12、為使 cuk 的強度衰減 1/2，需要多厚的 ni 濾波片？解：由 i-m t得 t=0.00158cmi0=e13、試計算將cu輻射中的ik/ik從 7.5 提高到 600 的 ni 濾片厚度（ni 對 cuk的質(zhì)量吸收系數(shù) m=350cm2）。/g-t-t解： i k =i k 0 e m ki k =i k 0 e m k又ik0i k-t m k - m k-8.9 t45.7-350-4i k0 =7.5i k=600 則 8= e=et=7.681014、計算空氣對 crk 的質(zhì)量吸收系數(shù)和線吸收系數(shù)（假設(shè)空氣中只有質(zhì)量分數(shù)80的

10、氮和質(zhì)量分數(shù)20的氧，空氣的密度為1.29 10-3 gcm 3）。解： m=0.827.7 0.2 40.1=22.16+8.02=30.18 （ cm2/g） =m =30.18 1.29-3 =3.1089 10-2 cm-115、x 射線實驗室中用于防護的鉛屏，其厚度通常至少為lmm，試計算這種鉛屏對于 cuk、 mok 和 60kv 工作條件下從管中發(fā)射的最短波長輻射的透射因數(shù)各為多少？解：透射因數(shù) i/i 0=e-mt，pb=11.34g cm-3， t=0.1cm2 -1對 cuk ，查表得 m=585cmg ，-mt -58511.34 0.1-2897其透射因數(shù) i/i 0=

11、e=e=7.82 e =1.13102-1，對 mok ，查表得 m=141cmg-mt -14111.34 0.1-7012其透射因數(shù) i/i 0=e=e=3.62 e =1.3521016、用倒易點陣概念推導(dǎo)立方晶系面間距公式。解：dhkl 與其倒易點陣中的倒易矢量長度ur *成反比dhkl =1ur *r * r *r *hhklur *hhkl=ha +kb+l ch hklr * r *r *a = ab = 1 = 1 =1又因為立方晶系 a =b =c = b c = cvvva bc.ur *ur *2k222 +k2 +l 2hlh則 h hkl = h+k+ lh hkl=

12、+=aaaaaa因此 dhkl =h2 +k 2 +l 217、利用倒易點陣概念計算立方晶系（110）和（ 111）面之間的夾角。18、布拉格方程式中各符號的物理意義是什么？該公式有哪些應(yīng)用？布拉格方程各符號物理意義：滿足衍射的條件為 2dsin =nd 為面間距，為入射線、反射線與反射晶面之間的交角，稱掠射角或布拉格角，而2為入射線與反射線（衍射線）之間的夾角，稱衍射角，n 為整數(shù)，稱反射級數(shù)，為入射線波長。布拉格方程應(yīng)用：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，一方面是用已知波長的x 射線去照射晶體，通過衍射角的測量求得晶體中各晶面的面間距d，

13、這就是結(jié)構(gòu)分析 x 射線衍射學(xué)；另一方面是用一種已知面間距的晶體來反射從試樣發(fā)射出來的x 射線，通過衍射角的測量求得x 射線的波長，這就是x 射線光譜學(xué)。該法除可進行光譜結(jié)構(gòu)的研究外，從x 射線的波長還可確定試樣的組成元素。電子探針就是按這原理設(shè)計的。19、為什么說勞厄方程和布拉格方程實質(zhì)上是一樣的?20、一束 x 射線照射在一個晶面上，除“鏡面反射 ”方向上可獲得反射線外，在其他方向上有無反射線 ?為什么 ?與可見光的鏡面反射有何異同?為什么 ?答：有，滿足布拉格方程的方向上都能反射?？梢姽獾姆瓷渲辉诰w表面進行，x 射線的反射是滿足布拉格方程晶體內(nèi)部所有晶面都反射。21、-fe 屬立方晶系

14、，點陣參數(shù)a=0.2866nm。如用crkx射線 ( =0.2291nm)照射，試求(110)(200)及(211)可發(fā)生衍射的掠射角。解： 2dhkl sin h2+k 2+l 2= =arcsin2dhkl=arcsin2a(110) =arcsin 0.2291 12 +12 +02 =34.42 2 0.2866.(200) =arcsin 0.2291 22 +0 2 +0 2 =53.072 0.2866(211) =arcsin 0.2291 22 +12 +12 =78.24 2 0.286622、衍射線的絕對強度、相對強度、累積強度(積分強度 )的物理概念是什么 ?答：累積強

15、度、絕對強度(積分強度 )：某一組面網(wǎng)衍射的x 射線光量子的總數(shù)。相對強度：用某種規(guī)定的標準去比較各個衍射線條的強度而得出的強度相對比值，實際上是；由i 累除以 i0 及一定的常數(shù)值而來。23、影響多晶體衍射強度各因子的物理意義是什么?結(jié)構(gòu)因子與哪些因素有關(guān)系?答：多重性因子、結(jié)構(gòu)因子、角因子、溫度因子和吸收因子。結(jié)構(gòu)因子只與原子在晶胞中的位置有關(guān)，而不受晶胞的形狀和大小的影響。24、某立方系晶體，其 100 的多重性因子是多少 ?如該晶體轉(zhuǎn)變成四方晶系，這個晶面族的多重性因子會發(fā)生什么變化?為什么 ?答：立方系晶，其 100 的多重性因子是6：(100)、 (100)、(010)、(010)

16、、(001)、(001)；四方晶系，其 100 的多重性因子是4：(100)、( 100)、(010)、 (010)。25、金剛石晶體屬面心立方點陣，每個晶胞含8 個原子，坐標為 (0，0，0)、(1/2，1/2，0)、 (1/2，0，1/2)、(0，1/2，1/2)、(1/4， 1/4， 1/4)、(3/4， 3/4，1/4)、(3/4，1/4，3/4)、(1/4，3/4，3/4)，原子散射因子 f a，求其系統(tǒng)消光規(guī)律 (f2 簡化表達式 ) ，并據(jù)此說明結(jié)構(gòu)消光的概念。解：fhkl2 =f a2cos 20+cos 2h + k+cos 2h + l+cos 2k + l+cos 2h

17、+ k + l222222444+cos 23h+ 3k + l+cos 23h + k + 3l+cos 2h + 3k + 3l2444444444+f a2sin 20+sin 2h + k+sin 2h + l+sin 2k + l+sin 2h + k + l222222444+sin 23h + 3k + l+sin 23h + k + 3l+sin 2h + 3k + 3l 244444444426、有一四方晶系晶體，其每個單位晶胞中含有位于:0 ， 1/2， 1/4、1/2， 0，1/4、1/2 ，0，3/4、0，1/2，3/4 上的四個同類原子，(1)試導(dǎo)出其 f2 的簡化表

18、.達式 ; (2)該晶體屬哪種布拉維點陣 ? (3)計算出 (100)(002)(111)(001)反射的 f 值。解：fhkl2=f a2 cos2 0+ k + l+cos2h +0+ l + cos2h +0+ 3l + cos20+ k + 3l 224242424+f a2 sin 2 0+ k + l+sin 2h +0+ l+sin 2h +0+ 3l+sin 20+ k + 3l22424242427nacl 晶胞中原子的位置如下：na 離子 0、0、0， 0、 1/2、 1/2， 1/2、 0、 1/2， 1/2、 1/2、 0； cl 離子 1/2、0、0， 0、 1/2、

19、 0， 0、0、1/2，1/2、1/2、1/2；na 和 cl 離子的散射振幅分別為fna+、fcl -，討論系統(tǒng)消光規(guī)律。fhkl2 =f na+2 cos20 + cos2h + k+ cos2h + l+cos2k + l 2222222+f na+2 sin 20+sin 2h + k+sin 2h + l+sin 2k + l2222222+f cl-2cos2h+ cos2k+ cos2l+ cos2h + k + l2222222+f cl-2sin 2h+sin 2k+sin 2l+sin 2h + k + l222222228、cuk 射線 ( k =0.154nm)照射 c

20、u 樣品，已知 cu 的點陣常數(shù) a=0.361nm，試用布拉格方程求其 (200)反射的 角。解： 2dhkl sin h2 +k 2 +l 2= =arcsin2dhkl=arcsin2a(200) =25.25 29、敘述粉晶徳拜照相法的基本原理。答： (1) 由于粉末柱試樣中有很多結(jié)構(gòu)相同的小晶粒，同時它們有著一切可能的取向，所以某種面網(wǎng)（dhkl ）所產(chǎn)生的衍射線是形成連續(xù)的衍射圓錐，對應(yīng)的圓錐頂角為 4hkl。(2) 由于晶體中有很多組面網(wǎng)，而每組面網(wǎng)有不同的 d 值，因此滿足布拉格方程和結(jié)構(gòu)因子的所有面網(wǎng)所產(chǎn)生的衍射線形成一系列的圓錐， 而這些圓錐的頂角為不同的 4hkl。(3)

21、 由于底片是圍繞粉末柱環(huán)形安裝的，所以在底片上衍射線表現(xiàn)為一對對稱的.弧線（ =45為直線），每對弧線代表一組面網(wǎng)（時dhkl ），每對弧線間的距離s 為4hkl 所張的弧度，即： s=r 4hkl。30、敘述獲取衍射花樣的三種基本方法? 它們的應(yīng)用有何不同 ?答：實驗方法所用輻射樣品照相法衍射儀法粉末法單色輻射多晶體或晶體粉末樣品轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)徳拜照相機粉末衍射儀勞厄法連續(xù)輻射單晶體樣品固定不動勞厄照相機單晶或粉末衍射儀轉(zhuǎn)晶法單色輻射單晶體樣品轉(zhuǎn)動或擺動轉(zhuǎn)晶 -回擺照相機單晶衍射儀31、說明用衍射儀進行多晶試樣的衍射分析的原理和過程。答：衍射儀主要由x 射線發(fā)生器、測角儀、輻射探測器及各檢測記錄

22、裝置等部分組成。通過x 射線發(fā)生器產(chǎn)生x 入射線，試樣在平面粉晶試樣臺上繞中心軸轉(zhuǎn)動，在滿足布拉格方程的方向上產(chǎn)生x 衍射線，由探測器探測 x 衍射線強度，由測角儀測定產(chǎn)生x 射線衍射的 角。32、敘述各種輻射探測器的基本原理。答：正比計數(shù)器（氣體電離計數(shù)器）的工作原理：由窗口射入的x 射線光子會將計數(shù)器里的氣體分子電離， 因為計數(shù)器內(nèi)電場強度高， 而且越靠近陽極絲越高，這樣向陽極絲靠近的電子會被越來越高的電場加速， 使之獲得足夠高的能量， 以至于把其他氣體分子電離， 而電離出來的電子又被加速到能進一步電離其他氣體分子的程度，如此逐級發(fā)展下去。閃爍計數(shù)器的工作原理：衍射的 x 射線光子進入計數(shù)

23、器，首先照射到一種單晶體上，單晶體發(fā)出可見光，一個 x 光子激發(fā)一次可見光閃光，閃光射入光電倍增管的光敏陰極上又激發(fā)出許多電子， 任何一個電子撞到聯(lián)極上都從表面激發(fā)出幾個電子，因為聯(lián)極至少有 10 個，每個聯(lián)極的電壓遞增 100v，所以一個電子可倍增到 106-107 個電子，這樣在外電路中就會有一個較大的電流脈沖。半導(dǎo)體計數(shù)器的工作原理：借助于電離效應(yīng)形成電子-空穴對，硅半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)由完全被電子填充的價帶和部分被電子填充的導(dǎo)帶組成，兩者之間被禁帶分開，當(dāng)一個外來的x 光子進入，它把價帶中的部分電子激發(fā)到導(dǎo)帶，于是在價帶中產(chǎn)生一些空穴，在電場作用下，這些電子-空穴對可以形成電流，在溫度和壓

24、力一定時，電子 -空穴對的數(shù)目和入射的x 光子能量成正比例關(guān)系。.33、衍射儀掃描方式、衍射曲線上2位置及 i 的測量方法。答：掃描方式：連續(xù)掃描和步進掃描。2位置測量方法：巔峰法、焦點法、弦中點法、中心線峰法、重心法。i 測量方法：峰高強度、積分強度。34、簡要比較衍射儀法與德拜照相法的特點。答：與德拜照相法相比，衍射儀法所具有的特點：簡便快速、靈敏度高、分辨能力強、直接獲得強度i 和 d 值、低角度區(qū)的2測量范圍大、樣品用量大、對儀器穩(wěn)定的要求高。35、晶胞參數(shù)的精確測定及具體方法有哪些?答：圖解外推法、最小二乘法、衍射線對法。36、物相分析的一般步驟及定性鑒定中應(yīng)注意的問題是什么?答：物

25、相分析的一般步驟： 用一定得實驗方法獲得待測試樣的衍射花樣，計算并列出衍射花樣中各衍射線的d 值和相應(yīng)的相對強度i ，參考對比已知的x 射線粉末衍射卡片鑒定出試樣的物相。定性鑒定中應(yīng)注意的問題：(1) d 的數(shù)據(jù)比 i/i 1 數(shù)據(jù)重要； (2) 低角度線的數(shù)據(jù)比高角度線的數(shù)據(jù)重要； (3) 應(yīng)重視特征線； (4) 了解待測試樣的來源、化學(xué)成分、物理性質(zhì)以及用化學(xué)或物理方法對試樣進行預(yù)處理， 并借助于平衡相圖都有助于正確快速地分析鑒定。37、從一張簡單立方點陣物質(zhì)的德拜照片上，已求出四根高角度線條的角(系由 cuk 線所產(chǎn)生 )對應(yīng)的衍射指數(shù)，試用 “a-cos2”的圖解外推法求出四位有效數(shù)字

26、的點陣參數(shù)：hkl532620443541 ( ) 72.68 77.93 81.11 87.44解： aobs1= h2 +k2 + l 2= 0.2291 52 +32 +22=0.7397 cos21=0.088632sin2sin 72.68aobs2 h 2 +k 2 +l20.229162 +2 2 +0 222=2sin=0.7408cos=0.043722sin 77.93aobs3= h2 +k 2 +l 2= 0.2291 42 +4 2 +32=0.7424 cos232sin2sin 81.11=0.02388. h2 +k 2 +l 20.2291 52 +4 2 +

27、122aobs4 =0.7431cos 1=0.0019952sin2sin 87.44ac=0.743738、根據(jù)上題所給數(shù)據(jù)用柯亨法計算四位有效數(shù)字的點陣參數(shù)。解：52 +32 +22sin2 72.68 +62 +22 +02sin2 77.93 +42 +42 +32sin2 81.11222sin287.44 =a22+22222+02222222222+ 5 +4 +15 +3+ 6 +2+ 4 +4+3+ 5 +4 +1+b52 +32 +22 10sin 2 272.68 + 62 +22 +02 10sin 2 277.93 +42 +42 +3210sin 2 2 81.1

28、110sin 2 2+ 52 +42 +1287.4410sin 2 272.68 sin 2 72.68 +10sin 2 2 77.93 sin2 77.93 +10sin 2 281.11 sin 2 81.11+10sin 2 252 +32 +2210sin 2 272.68 + 62 +22 +0210sin 2 277.9387.44 sin2 87.44 =a42 +42 +32 10sin 2 281.11 + 52 +42 +1210sin 2 287.44+b10sin 2277.9322 22+ 10sin 2 287.4422 72.68 + 10sin 2 2+ 1

29、0sin81.11代入數(shù)據(jù)154.82008104=a 6489+b231.255562365.533720696=a 231.25556236+b 14.1125591則 a=0.02376034222由 a=2得 ac = =0.2291=0.74314ac4a4 0.0237603439、某陶瓷坯料經(jīng)衍射定性分析為高嶺石、石英和長石原料組成，稱取2.588g樣品做衍射實驗，其中它們的最強線各為1864、923、620cps，已知參比強度各為 3.4、2.7、4.2，定量各原料的含量。40、試比較光學(xué)顯微鏡成像和透射電子顯微鏡成像的異同。答：光學(xué)顯微鏡和透射電鏡顯微鏡成像的基本光學(xué)原理相似

30、， 區(qū)別在于使用的照明源和聚焦成像的方法不同， 光學(xué)顯微鏡是可見光照明， 玻璃透鏡聚焦成像， 透射電子顯微鏡用電子束照明，用一定形狀的磁場聚焦成像。41、電子的波長計算及電子光學(xué)折射定律的表述。.答： =.12.25v(1+0.9788 10-6 v)2ev1sinv/ vv=m=v2 =vt1/ v1=2v1sint22v12ev212m42、試計算真空中電子束在 200kv加速電壓時，電子的質(zhì)量、速度和波長。解： m=m0=9.11 10-312=9.11000210-3121- 2001-v103c31082ev21.610-19200 1038v=9.110002 10-31=7.02

31、5 10m=12.2512.250.025200 103 (1+0.9788v(1+0.9788 10-6 v)10-6 200 103 )43、何謂靜電透鏡和磁透鏡 ?答：靜電透鏡：把能使電子波折射聚焦的具有旋轉(zhuǎn)對稱等電位曲面簇的電極裝置。磁透鏡：在電子光學(xué)系統(tǒng)中用于使電子波聚焦成像的磁場是一種非均勻磁場，把能使電子波聚焦的具有旋轉(zhuǎn)對稱非均勻的磁極裝置。44、敘述電磁透鏡的特點、像差，產(chǎn)生像差的原因。答：電磁透鏡的特點： 能使電子偏轉(zhuǎn)會聚成像， 但不能加速電子； 總是會聚透鏡；焦距 f 、放大倍數(shù) m 連續(xù)可調(diào)。像差包括幾何像差（球差、像散、畸變）和色差：球差是由電磁透鏡中近軸區(qū)域?qū)﹄娮邮?/p>

32、折射能力與遠軸區(qū)域不同而產(chǎn)生的； 像散是由透鏡磁場非旋轉(zhuǎn)對稱引起的； 色差是由于成像電子波長 （或能量） 變化引起電磁透鏡焦距變化而產(chǎn)生的一種像差。45、影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么?如何提高電磁透鏡的分辨率 ?答：影響光學(xué)顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素是入射光波長和數(shù)值孔徑；影響電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是透鏡的像差和衍射效應(yīng)所產(chǎn)生的散焦斑尺寸的大小。.提高電磁透鏡的分辨率： 確定電磁透鏡的最佳孔徑半角，使得衍射效應(yīng)散焦斑與球差散焦斑尺寸相等，表明兩者對透鏡分辨率影響效果一致。46、試計算加速電壓為 100kv 時的電子束波長，當(dāng)球差系數(shù)cs=0.88mm、孔徑-2半角 =10 弧度

33、時的分辨率。解： =12.2512.250.037 ?100103 (1+0.9788 10-6 100v(1+0.9788 10-6 v)103 )13-31-103444 =2.2514?r0 =0.49cs =0.49 0.88 1040.037 1047、電磁透鏡的景深和焦深主要受哪些因素影響?說明電磁透鏡景深大、焦深長的原因。答：景深受分辨率和孔徑半角影響；焦深受分辨率、孔徑半角、透鏡放大倍數(shù)影響。電磁透鏡景深大、焦深長的原因是因為其分辨率高、孔徑半角小。-248、何謂景深與焦深 ?當(dāng) r0=10 ? 、 =10 弧度、 m=3000 時，請計算 df 與 dl值。答：景深是透鏡物平

34、面允許的軸向偏差；焦深是透鏡像平面允許的軸向偏差。2r02 r0=2 10=2000 ?d f =-2tan10d l = 2r0m2r0m = 2r0m 2= 2 10 3000 2=1.8mtan10-249、何謂襯度 ?透射電鏡有幾種襯度像 ?其原理是什么 ?答：襯度是指試樣不同部位由于對入射電子作用不同，在顯示裝置上顯示的強度差異。透射電鏡有三種襯度像：散射襯度像、衍射襯度像、相位襯度像。散射襯度像是由于樣品的特征通過對電子的散射能量的不同變成了有明暗差別的電子圖像；衍射襯度是來源于晶體試樣各部分滿足布拉格反射條件不同和結(jié)構(gòu)振幅的差異；相位襯度是利用電子束透過樣品的不同部分后其透射波發(fā)

35、生相位差，將這相位差轉(zhuǎn)換為振幅差，實現(xiàn)圖像襯度。50、分別敘述各種不同樣品(復(fù)型樣品、粉末樣品、萃取復(fù)型樣品、經(jīng)投影的二級復(fù)型樣品、薄膜樣品 )散射襯度像的形成原理。答：在未經(jīng)投影的塑料一級或碳一級復(fù)型樣品中，a 、b 處只是 t 不同， ab，則 a 處 t 大于 b 處 t，則 a 處對電子的散射能力就大， 通過光闌參與成像的電子.強度 iaib ，表現(xiàn)在觀察屏上就是b 處比 a 處更亮，形成明暗差別的散射襯度像；若是粉末樣品、萃取復(fù)型及經(jīng)投影的二級復(fù)型樣品，其a 、b 二處除 t 不同外，其他的如 、a 等也會不一樣，同樣會造成該兩處將電子散射到物鏡光闌以外的能力的不同；而對于薄膜樣品，

36、則是a 、b 二處除 t 相同之外， 、 、a 等都不一樣。51、透射電鏡樣品制備方法有哪些?簡單敘述它們的制備過程。答：粉末顆粒樣品：塑料支持膜 將一種火棉膠的醋酸異戊酯溶液滴在蒸餾水表面上， 瞬間就能在水面上形成厚度約 200-300 ? 的薄膜，將膜撈在專用樣品銅網(wǎng)上即可。塑料 -碳支持膜 在塑料支持膜的基礎(chǔ)上，再噴鍍一層很薄的碳膜。碳支持膜 在制成塑料 -碳支持膜以后，增加一道溶掉塑料支持膜的操作，使碳膜粘貼在樣品銅網(wǎng)上，即得到碳支持膜。復(fù)型樣品：塑料一級復(fù)型 取一滴火棉膠的醋酸異戊酯溶液滴于清潔的已腐蝕的待研究材料表面，干燥后將其剝離材料表面即可得到塑料一級復(fù)型樣品。碳膜一級復(fù)型 用

37、真空蒸發(fā)設(shè)備在樣品表面蒸上 50-300 ? 厚的碳，并可用重金屬投影，然后將其從樣品表面剝離即得碳一級復(fù)型樣品。塑料碳膜二級復(fù)型 用醋酸纖維素膜或火棉膠等塑料制成第一次復(fù)型，剝下后對其與樣品的接觸面先投影重金屬然后再制作碳膜復(fù)型，再去掉塑料膜就得到二級復(fù)型樣品。萃取復(fù)型：利用一種薄膜（如噴鍍碳膜）把經(jīng)過腐蝕的試樣表面的待研究相粒子粘附下來，因為這些相粒子在膜上的分布仍保持不變， 所以萃取復(fù)型樣品可以直接觀察分析研究對象的形狀、大小、分布及它們的物相。52、透射電鏡如何得到衍射花樣?答：電子衍射的花樣是聚焦在物鏡的背焦面上，只要調(diào)節(jié)中間鏡焦距， 使其物平面與物鏡的背焦面重合，則在觀察屏上得到衍

38、射花樣像。53、敘述單晶、多晶和非晶體衍射花樣的特征。答：單晶的電子衍射花樣由排列得十分整齊的許多斑點組成，多晶體的電子衍射.花樣是一系列不同半徑的同心圓環(huán)， 非晶體的電子衍射花樣只有一個漫射的中心斑。54、有一立方多晶樣品拍攝的衍射花樣中，各環(huán)的半徑分別為8.42、11.88、14.52、16.84mm， 試標定其 k 值。 (a=2.02? )n0rj （mm）22njak=rdrj /r1d=n18.42112.0217.01211.88221.42816.96314.52331.16616.93416.84441.0117.01k= k1 +k 2 +k3 +k4=16.98455、某

39、合金析出相（立方單晶）電子衍射花樣如圖，oa 14.0mm，oboc23.5mm，73，k 30.2mm? ，試確定各斑點的指數(shù)。斑點rjr2r22nhkl（hkl）d=k/rjj/ 1ra14.019615b23.5552.252.8214c23.5552.252.8214=arccosh1h2 +k 1k 2 +l1l2=arccos h1h2 +k1k 2 +l1l 2 =73h12 +k12 +l12 h 22 +k 22 +l 225 1456、敘述掃描電鏡工作原理，它的工作方式主要有哪幾種？答：工作原理 由電子槍發(fā)射能量為 5-35ev 的電子，以其交叉斑作為電子源，經(jīng)二級聚光鏡及

40、物鏡的縮小形成具有一定能量、 一定束流強度和束斑直徑的微細電子束，在掃描線圈驅(qū)動下，于試樣表面按一定時間、空間順序作柵網(wǎng)式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用， 產(chǎn)生二次電子發(fā)射， 二次電子發(fā)射量隨試樣表面形貌而變化。二次電子信號被探測器收集轉(zhuǎn)換成電訊號， 經(jīng)視頻放大后輸入到顯像管柵極，調(diào)制與入射電子束同步掃描的顯像管亮度， 得到反映試樣表面形貌的二次電子像。工作方式 發(fā)射方式、反射方式、吸收方式、透射方式、俄歇電子方式、 x 射線方式、陰極發(fā)光方式、感應(yīng)信號方式。.57、二次電子、背散射電子的定義并寫出它們成像的特點。答：二次電子 在入射電子束作用下被轟擊出來并離開樣品表面的核外電子。成像特點：對

41、試樣表面狀態(tài)敏感，產(chǎn)額正比于 1/cos ，只有在輕元素或超輕元素存在時才與組成成分有關(guān)； 在收集柵加正壓時， 具有翻越障礙、 呈曲線進入探測器的能力，使得試樣凹坑底部或凸起的背面都能清晰成像， 而無陰影效應(yīng)； 像的空間分辨率高，適于表面形貌觀察。背散射電子 被樣品中的原子核反射回來的一部分入射電子， 包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。 成像特點：背散射電子能量較高， 可直線進入探測器，有明顯的陰影效應(yīng)； 產(chǎn)額隨原子序數(shù)增大而增多； 既可以進行表面形貌觀察， 也可以用來定性地進行成分分析。58、掃描電鏡的工作性能是哪些？給出它們的表述式并加以說明。答：掃描電鏡的工作性能主要包括放大倍數(shù)、分辨率和景深。放大倍數(shù) m=a cs 入射電子束在樣品表面上掃描振幅為as，顯像管電子束/a在熒光屏上掃描振幅為 a c，那么在熒光屏上掃描像的放大倍數(shù)為c s。m=a /a分辨率 d=d/m 圖像上測量兩亮區(qū)之間的暗間隙寬度除以總放大倍數(shù)，其0min總最小值為分辨率。景深 ff= d0/tand0掃描電鏡掃描電子束發(fā)散度 小，因此其景深比較/大。59、掃描電鏡如何制備樣品 ?答：塊狀試樣：對于塊狀導(dǎo)電材料，用導(dǎo)電膠把試樣粘結(jié)在樣品座上；對于塊狀非導(dǎo)電或?qū)щ娦暂^差的材料，先進行鍍膜處理， 在材料表面形成一層導(dǎo)電膜，然后用導(dǎo)電膠把