材料测试方法复习题.docx

1. 材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次?分别可以用什么方法分
析?
化学成分分析(元素分析) :谱学法:①常规方法(平均成分) :湿化学法 、光
谱分析法②先进方法(种类、浓度、价态、分布 ):电子探针、俄歇电子能谱、
光电子能谱、 X射线荧光光谱等
晶体结构分析(物相分析) :衍射法:主要包括 X 射线衍射、电子衍射、中子衍
射、射线衍射等;
显微结构分析(显微形貌分析) :显微法:主要包括光学显微镜、透射电子显微
镜、扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜、 原子力显微镜、场离子显微镜等;
2. X 射线与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行
哪些科学研究工作,有哪些实际应用?(说出三种以上分析方法及原理)
3. 电子与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪
些科学研究工作,有哪些实际应用?(说出四种以上分析方法及原理)
4. 什么是(主)共振线、分析线、灵敏线、最后线?
共振线:是指电子在基态与任一激发态之间直接跃迁所产生的谱线。
主共振线:电子在基态与最低激发态之间跃迁所产生的谱线则称为主共振线。
灵敏线:原子光谱中最容易产生的谱线,一般主共振线即为灵敏线
最后线:当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线。它
也是该元素的最灵敏线。
5. 原子发射光谱定性分析基本原理和定量分析的依据及定性、 定量分析方法。
定性分析:基本原理:如果样品中有某些元素存在,那么只要在合适的激发条
件下,样品就会辐射出这些元素的特征谱线,在感光板的相应位置上就会出现
这些谱线。检出某元素是否存在,必须有 2 条以上不受干扰的最后线与灵敏线。
分析方法:常采用摄谱法,通过比较试样光谱与纯物质光谱或铁光谱来确定元
素的存在。即标准试样光谱比较法和铁光谱比较法
特点:最大特点是可以获得丰富的化学信息,它对样品的损伤是最轻微的,定
量也是最好的。
(1) 可以分析除 H和 He 以外的所有元素,可以直接得到电子能级结构的信息。
(2)  它提供有关化学键方面的信息,即直接测量价层电子及内层电子轨道能级,
而相邻元素的同种能级的谱线相隔较远,互相干扰少,元素定性的标志性强。
(3)  是一种无损分析。
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(4)  是一种高灵敏超微量表面分析技术。分析所需试样约    10 g 即可,绝对灵敏
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度高达 10 g,样品分析深度约 2 nm。
它的缺点是由于 X 射线不易聚焦,因而照射面积大,不适于微区分析。
XPS 中的化学位移作用:由于原子处于不同的化学环境里而引起的结合能位移
称为化学位移。原子核附近的电子受核的引力和外层价电子的斥力,当失去价
电子而氧化态升高时,电子与原子核的结合能增加,射出的光电子动能减小。
化学位移的量值与价电子所处氧化态的程度和数目有关。氧化态愈高,则化学
位移愈大。这种化学位移与氧化态有关的现象,在其他化合物中也是存在的,
利用这一信息可研究化合物的组成。
13.   俄歇电子能谱分析的原理、应用及特点。
原理:原子 K 层电子被击出, L 层电子( L2)向 K 层跃迁,其能量差 ΔE=EK-EL2
可能不是以产生一个  K 系 X 射线光量子的形式释放,而是被邻近的电子(   L2 )