（3）X射线荧光、原子荧光与分子荧光；

（4）瑞利散射、拉曼散射、汤姆逊散射与康普顿散射； （5）X射线光电子能谱与X射线荧光光谱； （6）核磁共振与顺磁共振。

2、下列各光子能量（eV）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？ 1.2×106~1.2×102、6.2~1.7、0.5~0.02、2×10-2~4×10-7。 3、下列哪种跃迁不能产生?

31S0—31P1、31S0—31D2、33P2—33D3、43S1—43P1。 4、解释名词：

辐射跃迁与非辐射跃迁，选择跃迁与禁阻跃迁，共振线与灵敏线，激发电位与电离电位。 5、分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各有何特点？ 6、用能级示意图比较X射线光电子、特征X射线与俄歇电子的概念。 7、解释名词：

K?射线与K?射线、短波限与吸收限、线吸收系数与质量吸收系数。

8、分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各有何特点?

9、为什么说紫外可见吸收光谱（电子光谱）是带状光谱？为什么说振动光谱也是带状光谱？ 10、简述X射线与固体物质相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。 六、计算题

1、以Mg K?（?=9.89?）辐射为激发源，由谱仪（功函数4eV）测得某元素（固体样品）X射线光电子动能为981.5eV，求此元素的电子结合能（eV）。已知普朗克常数h=6.626?10-34J?s，真空中光速c=3?108m?s，1eV=1.602?10-19J。

第三章粒子（束）与材料的相互作用

一、名词术语

电子的散射角（2?）、电子吸收、二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、二次离子。 二、填空

1、入射电子照射固体时，与固体中粒子的相互作用包括三个过程，即( )、( )、( )。 答案：入射电子的散射，入射电子对固体的激发，受激发粒子在固体中的传播。

2、固体物质对电子的散射有( )散射和( )散射两种。只改变方向而能量不变的散射叫（），在改变方向的同时能量也发生变化的散射叫（）散射。

答案：弹性，非弹性。弹性，非弹性。

3、入射电子轰击固体时，电子激发诱导的X射线辐射主要包括( )、( )和( )。 答案：连续X射线，特征X射线，荧光X射线。

4、电子与固体物质相互作用，产生的信息主要有（）、（）、（）、（）等，据此建立的分析方法（或仪器）主要有（）、（）、（）、（）等。

答案：背散射电子，二次电子，特征X射线，俄歇电子，透射电子，吸收电流，表面元素发射等；透射电子显微镜，扫描电子显微镜，电子探针，俄歇电子能谱，电子背散射电子衍射，低能电子衍射，反射式高能电子衍射等。

三、判断（示例）

1、物质的原子序数越高，对电子产生弹性散射的比例就越大。√

2、电子束照射到固体上时，电子束的入射角越大，二次电子的产额越小。? 3、入射电子能量增加，二次电子的产额开始增加，达极大值后反而减少。√ 4、电子吸收与光子吸收一样，被样品吸收后消失，转变成其它能量。?

5、电子与固体作用产生的信息深度次序是：俄歇电子?二次电子<背散射电子<吸收电子<特征X射线。√ 四、选择（示例）

1、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。A

A、透射电子 B、二次电子 C、俄歇电子 D、特征X射线

2、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。A A、背散射电子 B、二次电子 C、表面发射元素 D、特征X射线 3、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号应入射电子是（）。A A、吸收电子 B、二次电子 C、俄歇电子 D、阴极荧光

4、电子与固体作用产生多种粒子信号，下列信号中（）是由电子激发产生的。D A、透射电子 B、背散射电子 C、吸收电子 D、特征X射线 五、简答题及思考题

1、电子与固体作用产生多种粒子信号（如下图），哪些对应入射电子？哪些是由电子激发产生的？

2、电子“吸收”与光子吸收有何不同？

3、入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多，而俄歇电子与X光电子的逸出深度相当，这是为什么？

4、配合表面分析方法用离子溅射实行纵深剖析是确定样品表面层成分和化学状态的重要方法。试分析纵深剖析应注意哪些问题。

5、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。

6、电子束入射固体样品，表面上会发射哪些信号？它们有哪些特点和用途？

7、当电子束入射重元素和轻元素时，其作用体积有何不同？各自产生的信号的分辨率有何特点？ 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?

第四章材料现代分析测试方法概述

一、填空（示例）

1、常见的衍射分析主要有( )衍射分析、( )衍射分析和( )衍射分析。 答案：X射线，电子，中子。

2、常见的三种电子显微分析是( )、( )和( )。 答案：透射电子显微分析（简称“透射电镜”），扫描电子显微分析（简称“扫描电镜”），电子探针X射线显微分析（简称“电子探针”）。

3、依据入射电子的能量大小，电子衍射分为（）电子衍射和（）电子衍射；依据电子束是否穿透样品，电子衍射分为（）电子衍射和（）电子衍射。

答案：高能，低能，透射式，反射式。 二、选择

1、下列方法中，（）可用于区别FeO、Fe2O3和Fe3O4。D

A、原子发射光谱 B、扫描电镜 C、原子吸收光谱 D、穆斯堡尔谱 2、下列方法中，（）可用于测定Ag的点阵常数。A

A、X射线衍射分析 B、红外光谱 C、原子吸收光谱 D、紫外光电子能谱 3、下列方法中，（）可用于测定高纯Y2O3中稀土杂质元素的质量分数。C

A、X射线衍射分析 B、透射电镜 C、原子吸收光谱 D、紫外可见吸收光谱

4、砂金中含金量的检测，可选用下列方法中的（）。A

A、X射线荧光光谱 B、原子力显微镜 C、红外吸收光谱 D、电子衍射 5、黄金制品中含金量的无损检测，可选用下列方法中的（）。A A、电子探针 B、X射线衍射分析 C、俄歇电子能谱 D、热重法

6、几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析，可选用下列方法中的（）。C A、描隧道显微镜 B、透射电镜 C、红外吸收光谱 D、X射线光电子能谱

7、某薄膜样品中极小弥散颗粒（直径远小于1?m）的物相鉴定，可以选择下列方法中的（）。D A、X射线衍射分析 B、原子吸收光谱 C、差示扫描量热法 D、分析电子显微镜

8、验证奥氏体(?)转变为马氏体(?)的取向关系(即西山关系)：(110)?//(111)?，[001]?//[011]?，可选用下列方法中的（）。C

A、X射线衍射 B、红外光谱 C、透射电镜 D、俄歇电子能谱 9、淬火钢中残留奥氏体质量分数的测定，可选用下列方法中的（）。A A、X射线衍射 B、红外光谱 C、透射电镜 D、俄歇电子能谱

10、镍-铬合金钢回火脆断口晶界上微量元素锑的分布（偏聚）的研究，可以选择下列方法中的（）。B A、红外光谱 B、配置了波谱仪和/或能谱仪的扫描电镜 C、X射线衍射 D、热重分析 11、淬火钢中孪晶马氏体与位错马氏体的形貌观察，可以选择下列方法中的（）。B A、红外光谱 B、透射电镜 C、X射线衍射 D、差热分析

12、固体表面元素的定性分析及定量分析，可以选择下列方法中的（）。A

A、X射线光电子能谱 B、紫外光电子能谱 C、X射线衍射 D、扫描探针显微镜 13、某聚合物的价带结构分析，可以选择下列方法中的（）。B A、拉曼光谱 B、紫外光电子能谱 C、X射线衍射 D、透射电镜 14、某半导体材料的表面能带结构测定，可以选择下列方法中的（）。D A、红外光谱 B、透射电镜 C、X射线衍射 D 紫外光电子能谱 15、要测定聚合物的玻璃化转变温度Tg，可以选择下列方法中的（）。C A、红外光谱 B、热重法 C、差示扫描量热法 D、X射线衍射 16、要测定聚合物的玻璃化转变温度Tg，可以选择下列方法中的（）。C A、红外光谱 B、热重法 C、差热分析 D、X射线衍射 17、下列分析方法中，（）不能定量分析固体表面的化学成分。D

A、俄歇电子能谱 B、X射线光电子能谱 C、二次离子质谱 D、紫外光电子能谱 18、要判断某混合物中是否有石英矿物，优先选择（）。C

A、原子吸收光谱 B、X射线荧光光谱 C、X射线衍射 D、透射电镜 19、下列分析方法中，（）可以分析水泥原料的矿物组成。C

A、原子吸收光谱 B、原子发射光谱 C、X射线衍射 D、X射线荧光光谱 20、下列分析方法中，（）不能用于分析有机化合物的结构。C

A、红外光谱 B、紫外可见光谱 C、原子吸收光谱 D、核磁共振谱 21、下列分析方法中，（）分辨率最低。A

A、光学显微镜 B、透射电子显微镜 C、扫描电子显微镜 D、扫描隧道显微镜 三、简答及思考题

1、一般地讲，材料现代分析各种方法的检测过程大体可分为哪几个步骤？各种不同分析方法的根本区别是什么？

2、试举例说明X射线衍射分析与各类电子衍射分析方法的应用。

3、试列举各种光谱分析方法所用之仪器，并据各仪器之组成简述各方法的基本分析过程。 4、试比较X射线光电子能谱分析、紫外光电子能谱分析及俄歇电子能谱分析的应用特点。 5、什么是电子显微分析？筒述TEM、SEM、EPMA和AES分析方法各自的特点及用途。 6、何谓色谱分析？高效液相色谱法与气相色谱法各有何优缺点？

7、简述质谱分析的基本过程。采用色谱-质谱连用技术有何意义？

8、何谓电化学分析？电化学分析方法如何分类？试举例说明各种电化学分析方法的应用。 9、试比较以下名词、术语：

（1）元素定性分析与物相定性分析； （2）元素定量分析与物相定量分析； （3）物相定性分析与化合物结构定性分析 （4）化合物结构定性分析与结构分析； （5）化合物定性分析与定量分析； （6）元素分析与组分分析。 10、试比较以下名词、术语：

（1）晶体结构分析与物相定性分析；

（2）表面结构分析、表面结构缺陷分析与表面化学分析； （3）微区结构分析与微区形貌观察。

11、假若你采用高温固相法合成一种新的尖晶石，最后你得到了一种白色固体。如果它是一种新的尖晶石，你将如何测定它的结构、组成和纯度。

12、假若你采用水热法制备TiO2纳米管，最后你得到了一种白色固体，你将如何观察它的形貌？如何测定它的颗粒尺寸、大小、结构、组成和纯度。

13、假若你采用溶液插层等方法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料，最后你得到了一种块体材料，你将如何表征它的结构？（即采用些什么分析测试方法研究：聚合物是否插入到层状硅酸盐矿物层间，层状硅酸盐矿物在聚合物基体中的分散状态，层状硅酸盐矿物与聚合物基体间的结构状态，层状硅酸盐矿物对聚合物热学性质的影响等）。

14、简述材料显微形貌观察与分析的常用方法（至少三种），并举例说明其优缺点。 15、简述纳米材料的成分、结构及形貌的表征方法。

第五章 X射线衍射分析原理

一、名词、术语、概念

选择反射、掠射角（布拉格角）、散射角、衍射角、结构因子（或叫结构因素）、系统消光、点阵消光、结构消光。

二、填空

1、X射线衍射波的两个基本特征是（）和（）。 答案：衍射方向，衍射强度。

2、X射线照射晶体，X射线的入射方向与反射（衍射）方向之间的夹角2?叫（）；入射方向（或反射方向）与反射面之间的夹角?叫（）或（）。

答案：散射角（或衍射角），掠射角或布拉格角。

3、X射线照射晶体，可能产生反射（衍射）的晶面，其倒易点（）反射球（厄瓦尔德球）上。 答案：必定落在 三、判断

1、一束X射线照射一个原子列（一维晶体），只有镜面反射方向上才有可能产生衍射。?

2、衍射线在空间的方位仅取决于晶胞的形状与大小，而与晶胞中的原子位置无关；衍射线的强度则仅取决于晶胞中原子位置，而与晶胞形状及大小无关。?

3、当一束波长为?的X射线以一定方向照射晶体时，可能产生反射（衍射）的晶面，其倒易点必定落在反射球（厄瓦尔德球）上。√

4、布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程均表达了衍射方向与晶体结构和入射线波长及方位的关系。√

5、作为衍射必要条件，衍射矢量方程、布拉格方程+反射定律及厄瓦尔德图解三者之间是等效的。√ 6、“劳埃方程+协调性方程”等效于“布拉格方程+反射定律”。√

7、只要满足布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程，就一定可以观察到衍射线（或衍射斑