材料研究方法作业答案

材料研究方法

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第二章 思考题与习题

一、判断题

√1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。

×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。 ×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。

√7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。

√8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。

×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。

×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。（ ）

√12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。（ ）

×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微

材料研究方法课后习题答案

第一章 绪论

1. 材料时如何分类的？材料的结构层次有哪些？

答：材料按化学组成和结构分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料

材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。

2.材料研究的主要任务和对象是什么？有哪些相应的研究方法？ 答：任务：研究、制造和合理使用各类材料。

研究对象：材料的组成、结构和性能。

研究方法：图像分析法、非图形分析法：衍射法、成分谱分析。 成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等；

光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光； 色谱包括：气相、液相、凝胶色谱等； 热谱包括：DSC、DTA等。

3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？ 答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图形分析法；

按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。 重要性：

1）理论：新材料的结构鉴定分析；

2）实际应用需要：配方剖析、质量控制、事故分析等。

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第二章 光学显微分析

1.区分晶体的颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性？ 答：颜色：晶体对白光中七色光波选择吸收的结果。

多色性：由于光波和晶体中的振动方向不同，使晶体颜色发生改变的现

分子筛的表征方法及应用

1 研究背景

分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。

分子筛因有小的外表面积（约为总表面积的1%），高热稳定性好，脱水后具有很高的内表面积（600～1000m2/g），空旷的骨架结构，孔空体积占总体积28％～35％，可容纳相当数量的吸附质分子。内晶表面高度极化，晶穴内静电场强大，微孔分布单一均匀，是一种高效能、高选择性的吸附剂、催化剂和催化剂载体。它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

2 材料应用

在本世纪初期，人们已认识到沸石具有离子交换性能，可用作水质软化剂。1945年英国矿物学家Barre在实验室内演示了菱沸石对混合气体的分离效果。1954年人工合成沸石作为吸附剂和干燥剂开始在工业生产中大规模使用。如今，沸石的催化、吸附和离子交换性能已被充分开发利用。分子筛是强极性吸附剂，对 O、C 、S等极性分子有强烈的吸附作用。如经13X分子

分子筛的表征方法及应用

1 研究背景

分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。

分子筛因有小的外表面积（约为总表面积的1%），高热稳定性好，脱水后具有很高的内表面积（600～1000m2/g），空旷的骨架结构，孔空体积占总体积28％～35％，可容纳相当数量的吸附质分子。内晶表面高度极化，晶穴内静电场强大，微孔分布单一均匀，是一种高效能、高选择性的吸附剂、催化剂和催化剂载体。它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

2 材料应用

在本世纪初期，人们已认识到沸石具有离子交换性能，可用作水质软化剂。1945年英国矿物学家Barre在实验室内演示了菱沸石对混合气体的分离效果。1954年人工合成沸石作为吸附剂和干燥剂开始在工业生产中大规模使用。如今，沸石的催化、吸附和离子交换性能已被充分开发利用。分子筛是强极性吸附剂，对 O、C 、S等极性分子有强烈的吸附作用。如经13X分子

名词解释

分析维度：又称分析的类目，是根据研究需要而设计的将资料内容进行分类的项目和标准。 假设：是对一定范围的事物、现象的本质，规矩或原因的一种推测性的说明方法。 价值原则：是确定与假设科研问题时应考虑的原则，即问题是否在理论与实用上有价值。 教育研究设计：广义的设计是指为解决研究问题所拟定的比较详细的规划及付诸实施的全部过程。狭义的设计是指研究者为了解答所欲研究的问题而说明对研究中各种变量如何控制的一种简要的计划、结构、方法和策略等。

科学:是建立在实践基础上，经过实践验证，具有严密逻辑论证的关于客观世界各个领域中事物现象的本质、特征，必然联系或运动规律的理性认识知识体系。

科学研究：广义的研究是指对某种现象或问题加以调查、审查、讨论及思考，然后分析和综合所得的结论或结果。狭义的研究是指以严密的方法探求某项事实的原理，获得正确、可靠的结果。

科学方法：是使科学研究正确进行的理论、原则、方法和手段。

科学实验：科学实验室从生产中分离出来的一项实践活动，是为了预定的认识目的，在严密人工控制的条件下，对客体进行研究的一种手段。

科学观察：是实践活动的一种形式，是有目的、有计划地感知和描述客观事物的一种认识方法。 科学方法论：科学方法是科学知识的

名词解释

分析维度：又称分析的类目，是根据研究需要而设计的将资料内容进行分类的项目和标准。 假设：是对一定范围的事物、现象的本质，规矩或原因的一种推测性的说明方法。 价值原则：是确定与假设科研问题时应考虑的原则，即问题是否在理论与实用上有价值。 教育研究设计：广义的设计是指为解决研究问题所拟定的比较详细的规划及付诸实施的全部过程。狭义的设计是指研究者为了解答所欲研究的问题而说明对研究中各种变量如何控制的一种简要的计划、结构、方法和策略等。

科学:是建立在实践基础上，经过实践验证，具有严密逻辑论证的关于客观世界各个领域中事物现象的本质、特征，必然联系或运动规律的理性认识知识体系。

科学研究：广义的研究是指对某种现象或问题加以调查、审查、讨论及思考，然后分析和综合所得的结论或结果。狭义的研究是指以严密的方法探求某项事实的原理，获得正确、可靠的结果。

科学方法：是使科学研究正确进行的理论、原则、方法和手段。

科学实验：科学实验室从生产中分离出来的一项实践活动，是为了预定的认识目的，在严密人工控制的条件下，对客体进行研究的一种手段。

科学观察：是实践活动的一种形式，是有目的、有计划地感知和描述客观事物的一种认识方法。 科学方法论：科学方法是科学知识的

材料研究方法习题答案

? 光学显微分析

1.如何提高光学显微分析的分辨能力？

①选择更短的波长,如紫外光、X射线、电子束等； ②采用折射率很高的材料,如采用浸油显微镜；

③增大显微镜的孔径角,如采用复合透镜以加大显微镜物镜的孔径角。

2.阐述光学显微镜分析用光片制备方法。

（1）取样：光片的取样部分应具有代表性，包含研究对象并满足特定要求；

（2）镶嵌：对一些形状特殊尺寸细小而不易握持的样品需进行镶嵌； （3）磨光：去除样品表面损伤，获得光滑样品表面； （4）抛光：去除细磨痕以获得无暇镜面，并去除变形层； （5）浸蚀：使不同组织，不同相位晶粒以及晶粒内部与晶界处各受到不同程度浸蚀，形成差别，从而清晰的显示出材料的内部组织。

3. 电磁波谱的主要参数

波普区域 Y射线 X射线 紫外光 可见光 近外光 微波 射频 波长范围 波数/cm-1 2×1010~7×107 106~1010 106~2.5×104 2.5×104~1.3×104 1.4×104~3.2 0.0032~3.2 频率/MHZ 光子能量/ev 0.5~140pm 10-3~10nm 10~400nm 400~750nm 730~3.

材料研究方法综述

温乐斐10103638复材101

1 研究材料的意义

物质的组成和结构取决于材料的制备和使用条件。在材料制备和使用过程中，物质经历了一系列物理、化学或物理化学变化，因此材料的制备工艺和使用过程，特别是前者直接决定了材料的组成和结构，从而决定了材料的性能和使用效能。

正是由于制备工艺和使用过程的这种重要性，材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成（结构）、合成（工艺流程）、性能和效能及其相互关系，或者说找出经过一定工艺流程获得的材料的组成（结构）对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学和工程的轨道。

研究方法从广义上来讲，包括技术路线、实验技术、数据分析等。具体来说，就是在充分了解研究对象所处的现状的基础上，根据具体目标，详细制定研究内容、工作步骤以及所采用的实验手段，并将试验获得的数据进行数学分析和处理，最后得出规律或建立数学模型。从狭义上来讲，研究方法就是某一种测试方法，如X射线衍射分析、电子显微术、红外光谱分析等，包括实验数据（信息）获取和分析。因为每一种实验方法均需要一定的仪器，所以说研究方法指测试材料组成和结构的仪器

材料研究方法综述

温乐斐10103638复材101

1 研究材料的意义

物质的组成和结构取决于材料的制备和使用条件。在材料制备和使用过程中，物质经历了一系列物理、化学或物理化学变化，因此材料的制备工艺和使用过程，特别是前者直接决定了材料的组成和结构，从而决定了材料的性能和使用效能。

正是由于制备工艺和使用过程的这种重要性，材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成（结构）、合成（工艺流程）、性能和效能及其相互关系，或者说找出经过一定工艺流程获得的材料的组成（结构）对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学和工程的轨道。

研究方法从广义上来讲，包括技术路线、实验技术、数据分析等。具体来说，就是在充分了解研究对象所处的现状的基础上，根据具体目标，详细制定研究内容、工作步骤以及所采用的实验手段，并将试验获得的数据进行数学分析和处理，最后得出规律或建立数学模型。从狭义上来讲，研究方法就是某一种测试方法，如X射线衍射分析、电子显微术、红外光谱分析等，包括实验数据（信息）获取和分析。因为每一种实验方法均需要一定的仪器，所以说研究方法指测试材料组成和结构的仪器

材料物理专业2013级《材料分析测试方法A》作业

第一章 电磁辐射与材料结构

一、教材习题

1-1 计算下列电磁辐射的有关参数：

（1）波数为3030cm-1的芳烃红外吸收峰的波长（?m）； （2）5m波长射频辐射的频率（MHz）； （3）588.995nm钠线相应的光子能量（eV）。

1-3 某原子的一个光谱项为45FJ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。 1-5 下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？

12

C6、19F9、31P15、16O8、1H1、14N7。

1-8 分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答：

干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？ 1-9 已知某点阵?a?=3?，?b?=2?，? = 60?，c∥a×b，试用图解法求r*110与r*210。 1-10 下列哪些晶面属于[111]晶带？

(111),(231),(231),(211),(101),(101),(133)。

二、补充习题

1、试求加速电压为1、10、100kV时，电子的波长各是多少？考虑相对论修正后又各是多

少？

第二章 电磁辐射与材料的相互作用

一、教材习题

2-2 下列各光子能量（eV）各在