材料分析測試技術(shù)左演聲課后復(fù)習(xí)資料

1、第 1 頁第一章 電磁輻射及材料結(jié)構(gòu)一, 教材習(xí)題1-1 計算下列電磁輻射的有關(guān)參數(shù)：（1）波數(shù)為 3030cm-1 的芳烴紅外汲取峰的波長（?m） ；答：已知波數(shù) =3030cm-1 ?依據(jù)波數(shù) 及波長?的關(guān)系 可得： ? ) μm (10000 ) cm ( 1? ? ? ?波長μm 3 . 3 μm 303010000 1 ? ? ? ? ?（2）5m 波長射頻輻射的頻率（MHz） ；解：波長?及頻率?的關(guān)系為 ? ? c ?

2、已知波長?=5m，光速 c≈3×108m/s，1s-1=1Hz則頻率MHz 60 10 60 5/ 10 3 1 68? ? ? ? ? ? s ms m ?（3）588.995nm 鈉線相應(yīng)的光子能量（eV） 。答：光子的能量計算公式為 ? ? c h h E ? ?已知波長?=588.995nm=5.88995?10-7m，普朗克常數(shù) h＝6.626×10-34J?s，光速 c≈3×108m/s，1eV

3、=1.602×10-19J則光子的能量（eV）計算如下：1-3 某原子的一個光譜項為 45FJ，試用能級示意圖表示其光譜支項及塞曼能級。答：對于光譜項 45FJ，n=4，L=3，M=5；S=2(M=2S+1=5)，則 J=5，4，3，2，1，當(dāng) J=5，MJ=0，±1，±2，···±5；……J=1，MJ=0，±1。光譜項為 45FJ 的能級示意圖如下圖：1-

4、4 辨析原子軌道磁矩, 電子自旋磁矩及原子核磁矩的概念。答：原子軌道磁矩是指原子中電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道運動產(chǎn)生的磁矩；電子自旋磁矩是指電子自旋運動產(chǎn)生的磁矩；原子核磁矩是指原子中的原子核自旋運動產(chǎn)生的磁矩。1-5 下列原子核中，哪些核沒有自旋角動量？12 12C6, 19 19F9, 31 31P15 15, 16 16O8, 1H1, 14 14N7。答：12C6 和 16O8 沒有自旋角動量。1-8 分別在簡單立方晶胞和面

5、心立方晶胞中標(biāo)明（001）, （002）和（003）面，并據(jù)此回答：干涉指數(shù)表示的晶面上是否肯定有原子分布？為什么？答：簡單立方晶胞的（001）, （002）和（003）面如下圖左, 中, 右所示：（001） （002） （003）如上圖所示，晶面指數(shù)（001）表示的全部晶面上都有原子分布，而干涉指數(shù)（002）表示的晶面中 C面無原子分布，干涉指數(shù)（003）

6、表示的晶面中 C 面和 D 面無原子分布。面心立方晶胞的（001）, （002）和（003）面如下圖左, 中, 右所示：（001） （002） （003）如上圖所示，晶面指數(shù)（001）和干涉指數(shù)（002）表示的全部晶面都有原子分布，而干涉指數(shù)第 3 頁圖 3-3 3-3 入射電子束及固體作用產(chǎn)生的放射現(xiàn)象 入射電子束及固體作用產(chǎn)生的放射現(xiàn)象答：圖中 I0 表示

7、入射電子；背散射電子流 IR, 汲取電流 IA 和透射電子流 IT 對應(yīng)入射電子；二次電子流IS, X 射線輻射強度 IX, 表面元素放射總強度 IE 是由電子激發(fā)產(chǎn)生的。3-2 電子“汲取”及光子汲取有何不同？答：電子汲取是指由于電子能量衰減而引起的強度（電子數(shù)）衰減的現(xiàn)象。電子汲取只是能量衰減到不能逸出樣品，不是真的被“汲取”了。而光子汲取是因光子的能量及物質(zhì)中某兩個能級差相等而被汲取，光子被真的汲取了，轉(zhuǎn)化成了另外的能量。3

8、-3 入射 X 射線比同樣能量的入射電子在固體中穿入深度大得多，而俄歇電子及 X 光電子的逸出深度相當(dāng)，這是為什么？答：入射電子激發(fā)的俄歇電子，只有表面幾個原子層產(chǎn)生的具有特征能量的俄歇電子才能逸出固體表面，被電子能譜儀檢測到。雖然入射 X 射線比同樣能量的入射電子在固體中穿入深度大得多，激發(fā)產(chǎn)生 X光電子的深度也要大得多，但樣品深層激發(fā)的 X 光電子要逸出表面，必定要經(jīng)多次碰撞散射而能量衰減，難以逸出固體表面，因此也只有表面幾個原子層

9、產(chǎn)生的具有特征能量的 X 光電子才能逸出固體表面，從而被電子能譜儀檢測到。加上 X 光電子及俄歇電子的能量差不多，所以它們的逸出深度相當(dāng)。二, 補充習(xí)題1, 簡述電子及固體作用產(chǎn)生的信號及據(jù)此建立的主要分析方法。答：電子及固體作用產(chǎn)生的信號主要有：背散射電子（彈性背散射電子，非彈性背散射電子） ，二次電子，俄歇電子，透射電子，汲取電子，X 射線（連續(xù) X 射線，特征 X 射線，熒光 X 射線）, 表面元素放射等；建立的分析方法主要

10、有：透射電子顯微鏡（簡稱“透射電鏡” ，TEM） ，電子衍射分析（ED） ，掃描電子顯微鏡（簡稱“掃描電鏡” ，SEM） ，電子探針 X 射線顯微分析（簡稱“電子探針” ，EPMA） ，俄歇電子能譜（AES） ，電子能量損失譜（EELS）, 電子背散射衍射（EBSD）等?；蛞粤斜硇问剑弘娮蛹肮腆w相互作用產(chǎn)生的信號及據(jù)此建立的主要分析方法電子及固體相互作用產(chǎn)生的主要信號 建立的主要分析方法或儀器二次電子 SEM 掃描電鏡彈性散射電子LE

11、ED RHEED TEM EBSD低能電子衍射反射式高能電子衍射透射電鏡（含電子衍射）電子背散射衍射非彈性散射電子 EELS 電子能量損失譜電子俄歇電子 AES 俄歇電子能譜特征 X 射線EPMA WDS EDS電子探針，包括：波譜 能譜 光子X 射線的汲?。ɑ蛴杉橙∫穑?XRF CLX 射線熒光 陰極熒光元素 離子, 原子 ESD 電子受激解吸第二章 第二章 電磁輻射及材料的相互作用 電磁輻射及材料的相互作用一, 教材習(xí)題2-