材料分析测试方法课后题答案

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. Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。

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λ0；B. 激发限λk；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，λ0和λk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、

第一章 X 射线物理学基础

2、若X 射线管的额定功率为1.5KW，在管电压为35KV 时，容许的最大电流是多少？ 答：1.5KW/35KV=0.043A。

4、为使Cu 靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6，求滤波片的厚度。

答：因X 光管是Cu 靶，故选择Ni 为滤片材料。查表得：μ m α ＝49.03cm2／g，μ mβ ＝290cm2／g， 有公式， ， ，故： ，解得:t=8.35um t

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/λ

Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ 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6.626×10-34 e为电子电荷，等于1.602×10-19c

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、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应

答：⑴ 当χ 射线通过物质时，物质原子的电子在电磁场的作用下将产

第一章 X射线物理学基础

(P11、12)

1、名词解释：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、光电效应、荧光辐射、荧光X射线、俄歇效应、吸收限(激发限)

2、（P11 第6题）计算当管电压为50kV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。

3、（P11 第10题）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。

4、（P11 第10题）已知钼的λK=0.619?，试计算钼的K激发电压。已知钴的K激发电压UK=7.71kV，试求其λK。

5、（P12 第13题）试计算含Wc=0.8％，WCr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoK?辐射的质量吸收系数。

6、（P12 第15题）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:l，滤波后的强度比是多少?已知?m?＝49.03cm2／g，

?m?=290cm2／g。

第二章 X射线衍射原理

（P30、31）

1、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的波程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的波程差又是多少？

第一章 X射线物理学基础

(P11、12)

1、名词解释：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、光电效应、荧光辐射、荧光X射线、俄歇效应、吸收限(激发限)

2、（P11 第6题）计算当管电压为50kV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。

3、（P11 第10题）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。

4、（P11 第10题）已知钼的λK=0.619?，试计算钼的K激发电压。已知钴的K激发电压UK=7.71kV，试求其λK。

5、（P12 第13题）试计算含Wc=0.8％，WCr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoK?辐射的质量吸收系数。

6、（P12 第15题）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:l，滤波后的强度比是多少?已知?m?＝49.03cm2／g，

?m?=290cm2／g。

第二章 X射线衍射原理

（P30、31）

1、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的波程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的波程差又是多少？

第一章 X射线物理学基础

(P11、12)

1、名词解释：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、光电效应、荧光辐射、荧光X射线、俄歇效应、吸收限(激发限)

2、（P11 第6题）计算当管电压为50kV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。

3、（P11 第10题）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。

4、（P11 第10题）已知钼的λK=0.619?，试计算钼的K激发电压。已知钴的K激发电压UK=7.71kV，试求其λK。

5、（P12 第13题）试计算含Wc=0.8％，WCr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoK?辐射的质量吸收系数。

6、（P12 第15题）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:l，滤波后的强度比是多少?已知?m?＝49.03cm2／g，

?m?=290cm2／g。

第二章 X射线衍射原理

（P30、31）

1、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的波程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的波程差又是多少？

第一章 X射线物理学基础

(P11、12)

1、名词解释：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、光电效应、荧光辐射、荧光X射线、俄歇效应、吸收限(激发限)

2、（P11 第6题）计算当管电压为50kV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。

3、（P11 第10题）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。

4、（P11 第10题）已知钼的λK=0.619?，试计算钼的K激发电压。已知钴的K激发电压UK=7.71kV，试求其λK。

5、（P12 第13题）试计算含Wc=0.8％，WCr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoK?辐射的质量吸收系数。

6、（P12 第15题）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:l，滤波后的强度比是多少?已知?m?＝49.03cm2／g，

?m?=290cm2／g。

第二章 X射线衍射原理

（P30、31）

1、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的波程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的波程差又是多少？

第一章 X射线物理学基础

(P11、12)

1、名词解释：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、光电效应、荧光辐射、荧光X射线、俄歇效应、吸收限(激发限)

2、（P11 第6题）计算当管电压为50kV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。

3、（P11 第10题）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。

4、（P11 第10题）已知钼的λK=0.619?，试计算钼的K激发电压。已知钴的K激发电压UK=7.71kV，试求其λK。

5、（P12 第13题）试计算含Wc=0.8％，WCr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoK?辐射的质量吸收系数。

6、（P12 第15题）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:l，滤波后的强度比是多少?已知?m?＝49.03cm2／g，

?m?=290cm2／g。

第二章 X射线衍射原理

（P30、31）

1、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的波程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的波程差又是多少？

第一部分

1. 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CuKαX射线激发CuKα荧光辐射； （2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射； （3）用CuKαX射线激发CuLα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. Ⅹ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?0限?khc1.24?103与某物质的吸收??eVVhc1.24?103有何不同（V和VK以kv为单位）？ ??eVkVk10. Ⅹ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？反冲电子、光电子

和俄歇电子有何不同？

11. 试计算当管压为50k

第一章电磁辐射与材料结构

一、名词、术语、概念

波数，分子振动，伸缩振动，变形振动（或弯曲振动、变角振动），干涉指数，晶带，原子轨道磁矩，电子自旋磁矩，原子核磁矩。

二、填空

1、电磁波谱可分为3个部分：①长波部分，包括( )与( )，有时习惯上称此部分为( )。②中间部分，包括( )、( )和( )，统称为( )。③短波部分，包括( )和( )（以及宇宙射线），此部分可称( )。

答案：无线电波（射频波），微波，波谱，红外线，可见光，紫外线，光学光谱，X射线，?射线，射线谱。 2、原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。 答案：电子，能级。

3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为( )跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为( )跃迁。

答案：辐射，无辐射。

4、分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量（E）由分子中各( )，( )及( )组成。 答案：电子能量，振动能量，转动能量。

5、分子振动可分为( )振动与(

第一章电磁辐射与材料结构

一、名词、术语、概念

波数，分子振动，伸缩振动，变形振动（或弯曲振动、变角振动），干涉指数，晶带，原子轨道磁矩，电子自旋磁矩，原子核磁矩。

二、填空

1、电磁波谱可分为3个部分：①长波部分，包括( )与( )，有时习惯上称此部分为( )。②中间部分，包括( )、( )和( )，统称为( )。③短波部分，包括( )和( )（以及宇宙射线），此部分可称( )。

答案：无线电波（射频波），微波，波谱，红外线，可见光，紫外线，光学光谱，X射线，?射线，射线谱。 2、原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。 答案：电子，能级。

3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为( )跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为( )跃迁。

答案：辐射，无辐射。

4、分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量（E）由分子中各( )，( )及( )组成。 答案：电子能量，振动能量，转动能量。

5、分子振动可分为( )振动与(