材料分析测试方法部分习题答案黄新民

第 1 页 共 1 9 页 材料分析测试方法课后习题答案 1. X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？ 答：X 射线学分为三大分支：X 射线透射学、X 射线衍射学、X 射线光谱学。 X 射线透射学的研究对象有人体，工件等，用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。 X 射线衍射学是根据衍射花样，在波长已知的情况下测定晶体结构，研究与结构和结构变化的相关的各种问题。 X 射线光谱学是根据衍射花样，在分光晶体结构已知的情况下，测定各种物质发出的X 射线的波长和强度，从而研究物质的原子结构和成分。 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。 答：根据经典原子模型，原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上，在稳定状态下，每个壳层有一定数量的电子，他们有一定的能量。最内层能量最低，向外能量依次增加。 根据能量关系，M、K 层之间的能量差大于L、K 成之间的能量差，K、L 层之间的能量差大于M、L 层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以Kß 的能量大于Ka 的能量，Ka 能量大于La 的能量。 因此在不考虑能量损失的情况下： （1） CuKa 能激发CuKa 荧光辐射；（能量相同） （2） CuKß 能激发CuKa 荧光辐射；（Kß>Ka） （3） CuKa 能激发CuLa 荧光辐射；（Ka>la） 3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“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，在相同方 向上各散射波符 合 相干条 件，故 称 为相干散射。 ⑵ 当 χ 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χ 射线长的χ 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。 ⑶ 一个具 有足 够 能量的χ 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χ 射线，这 种由χ 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。 ⑷ ...