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1、第一章讨论下列各组概念中二者之间的关系1） 同一物质的吸收谱和发射谱； 答：当构成物质的分子或原子受到激发而发光，产生的光谱称为发射光谱，发射光谱的谱线与组成物质的元素及其外围电子的结构有关。吸收光谱是指光通过物质被吸收后的光谱，吸收光谱则决定于物质的化学结构，与分子中的双键有关。 2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。 答：可以选择K刚好位于辐射源的K和K之间的金属薄片作为滤光片，放在X射线源和试样之间。这时滤光片对K射线强烈吸收，而对K吸收却少。6、欲用Mo 靶X 射线管激发Cu 的荧光X 射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？ 答：eVk=hc/
2、 Vk=6.62610-342.998108/(1.60210-190.7110-10)=17.46(kv) 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中 h为普郎克常数，其值等于6.62610-34 e为电子电荷，等于1.60210-19c 故需加的最低管电压应17.46(kv)，所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。7、名词解释：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，这种由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同
3、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。 原子钟一个K层电子被光量子击出后，L层中一个电子跃入K层填补空位，
4、此时多余的能量使L层中另一个电子获得能量越出吸收体，这样一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应。第二章试画出下列晶向及晶面（均属立方晶系）：答：4、-Fe 属立方晶体，点阵参数a=0.2866。如用CrKX 射线（=0.2291mm）照射，试求（110）、（200）及（211）可发生衍射的掠射角。 答：立方晶系的晶面间距： = a / ，布拉格方程：2dsin = ，故掠射角 =arcsin（ /2 ）,由以上公式得： 2d(110)sin 1= ，得 1=34.4，同理 2=53.1， 3=78.2。7、试计算 的共同晶带轴8证明（）、（）、（）晶面属于111晶带。 答：已知一个晶
5、面 (hkl) 和它所属的晶带uvw，根据解析几何中直线与平面的关系，从很容易得到二者之间的关系：hu+kv+lw=0通常把这个关系式称为晶带定律第三章4、多重性因数的物理意义是什么？某立方第晶体，其100的多重性因数是多少？如该晶体转变为四方系，这个晶体的多重性因数会发生什么变化？为什么？答：（1）表示某晶面的等同晶面的数目。多重性因数越大，该晶面参加衍射的几率越大，相应衍射强度将增加。（2）其100的多重性因子是6；（3）如该晶体转变为四方晶系多重性因子是4；（4）这个晶面族的多重性因子会随对称性不同而改变。5总结简单点阵、体心点阵和面心点阵衍射线的系统消光规律。? 答：简单点阵不存在系统
6、消光， 体心点阵衍射线的系统消光规律是(h+k+l)偶数时出现反射，(h+k+l)奇数时消光。? 面心点阵衍射线的系统消光规律是h,k,l全奇或全偶出现反射，h,k,l有奇有偶时消光。 6、多晶体衍射的积分强度表示什么？今有一张用CuK摄得的钨（体心立方）的德拜相，试计算出头4 根线的相对积分强度（不计算A（）和e-2M,以最强线的强度为100）。头4 根线的值如下：第四章2某一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来，其较高抑或较低？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？答：背射区线条与投射区线条比较较高，d较小。产生衍射线必须符合布拉格方程2dsin=，对
7、于背射区属于2高角度区，根据d=/2sin，越大d越小。3 衍射仪测量在入射光束、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？ 答：入射X射线的光束：都为单色的特征X射线，都有光栏调节光束。 不同：衍射仪法：采用一定发散度的入射线，且聚焦半径随2变化， 德拜法：通过进光管限制入射线的发散度。 试样形状：衍射仪法为平板状，德拜法为细圆柱状。 试样吸收：衍射仪法吸收时间短，德拜法吸收时间长，约为1020h。 记录方式：衍射仪法采用计数率仪作图，德拜法采用环带形底片成相， 而且它们的强度（I）对（2）的分布（I-2曲线）也不同4、测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成30度角，
8、则计数管与入射线所成角度为多少？能产生的衍射晶面，与试样的自由表面呈何种几何关系？答：当试样表面与入射X射线束成30度角时，计数管与入射X射线束的夹角是60度。能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。 第五章1.物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？ 答： 物相定性分析的原理：X射线在某种晶体上的衍射必然反映出带有晶体特征的特定的衍射花样（衍射位置、衍射强度I），而没有两种结晶物质会给出完全相同的衍射花样，所 以我们才能根据衍射花样与晶体结构一一对应的关系，来确定某一物相。 对食盐进行化学分析，只可得出组成物质的元素种类（Na,Cl等）及其含量，却不能说
9、明其存在状态，亦即不能说明其是何种晶体结构，同种元素虽然成分不发生变化，但可以不同晶体状态存在，对化合物更是如此。定性分析的任务就是鉴别待测样由哪些物相所组成。5、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角（系由CuK所产 生）及对应的干涉指数，试用“a-cos2”的图解外推法求点阵参数值至小数后五位。答： 7、非晶态物质的X射线衍射图样与晶态物质有何不同？从非晶态结构的径向分布函数分析中可获得有关非晶态物质结构的哪些信息？ 答：晶态物质有尖锐的衍射峰(峰宽随晶粒尺寸长大而变窄),非晶只有很宽的弥散峰、第八章1、电子波有何特征？与可见光有何异同？答：电子波特征：电子波属于物
10、质波。电子波的波长取决于电子运动的速度和质量，= h/mv .l若电子速度较低，则它的质量和静止质量相似；若电子速度具有极高，则必须经过相对论校正。 电子波和光波异同： 不同：不能通过玻璃透镜会聚成像。但是轴对称的非均匀电场和磁场则可以让电子束折射，从而产生电子束的会聚与发散，达到成像的目的。电子波的波长较短，其波长取决于电子运动的速度和质量，电子波的波长要比可见光小5个数量级。另外，可见光为电磁波。相同：电子波与可见光都具有波粒二象性。 补充：光学显微镜的分辨本领取决于照明光源的波长。2、分析电磁透镜对电子波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。 聚焦原理：电子在磁场中运动，当电子
11、运动方向与磁感应强度方向不平行时，将产生一个与运动方向垂直的力（洛仑兹力）使电子运动方向发生偏转。在一个电磁线圈中，当电子沿线圈轴线运动时，电子运动方向与磁感应强度方向一致，电子不受力，以直线运动通过线圈；当电子运动偏离轴线时，电子受磁场力的作用，运动方向发生偏转，最后会聚在轴线上的一点。电子运动的轨迹是一个圆锥螺旋曲线。 右图短线圈磁场中的电子运动显示了电磁透镜聚焦成像的基本原理： 结构的影响： 1）增加极靴后的磁线圈内的磁场强度可以有效地集中在狭缝周围几毫米的范围内； 2）电磁透镜中为了增强磁感应强度，通常将线圈置于一个由软磁材料（纯铁或低碳钢）制成的具有内环形间隙的壳子里，此时线圈的磁力
12、线都集中在壳内，磁感应强度得以加强。狭缝的间隙越小，磁场强度越强，对电子的折射能力越大。 3）改变激磁电流可以方便地改变电磁透镜的焦距3、电磁透镜的像差是怎样产生的，如何消除和减少像差？ 像差有几何像差（球差、像散等）和色差 球差是由于电磁透镜的中心区域和边沿区域对电子的会聚能力不同而造成的；为了减少 由于球差的存在而引起的散焦斑，可以通过减小球差系数和缩小成像时的孔径半角来实现 像散是由透镜磁场的非旋转对称而引起的；透镜磁场不对称，可能是由于极靴内孔不圆、上下极靴的轴线错位、制作极靴的材料材质不均匀以及极靴孔周围局部污染等原因导致的。像散可通过引入一个强度和方向都可以调节的矫正电磁消像散器来
13、矫正 色差是由于入射电子波长（或能量）不同造成的；使用薄试样和小孔径光阑将散射角大的非弹性散射电子挡掉，也可以采取稳定加速电压的方法来有效减小色差。4、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？如何提高电磁透镜分辨率？ 光学显微镜的分辨本领取决于照明光源的波长；球差是限制电磁透镜分辨本领的主要因素；孔径半角减小，球差减小，但从衍射效应来看，减小使0rD变大，分辨本领下降，关键是电磁透镜确定电磁透镜的最佳孔径半角，使衍射效应Airy斑和球差散焦斑尺寸大小相等，表明两者对透镜分辨本领影响效果一样。5、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
14、？假设电磁透镜没有像差，也没有衍射 Airy 斑，即分辨率极高，此时它的景深和焦长如何？ 答：景深受分辨本领和孔径半角的影响焦长受分辨本领、放大倍数和孔径半角的影响电磁透镜景深大、焦长长，是孔径半角影响的结果 分辨率极高，景深和焦长将减小（趋于0）第九章2. 照明系统的作用是什么？它应满足什么要求？ 答：照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。它的作用是提供一束亮度高、照明孔经角小、平行度好、束流稳定的照明源。它应满足明场和暗场成像需求。 3. 成像系统的主要构成及其特点是什么？ 答：成像系统主要是由物镜、中间镜和投影镜组成。 （1）物镜：物镜是一个强激磁短焦距的透镜（f1
15、到3mm），它的放大倍数较高，一般为100到300倍。目前，高质量的物镜其分辨率可达0.1nnm左右。 （2）中间镜：中间镜是一个弱激磁的长焦距变倍透镜，可在0到20倍范围调节。当放大倍数大于1时，用来进一步放大物镜像；当放大倍数小于1时，用来缩小物镜像。（3）投影镜：投影镜的作用是把经中间镜放大（或缩小）的像（或电子衍射花样）进一步放大，并投影到荧光屏上，它和物镜一样，是一个短焦距的强激磁透镜。25、透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何? 答：主要有三种光阑： 聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制照明孔径角。 物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。 选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用: 对样品进行微区衍射分析第十三章19. 电子束入射固体样品表面会激发哪些信号?它们有哪些特点和用途? 答：电子束入
