1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載1. 已知某原子的光譜項， 能夠用能級示意圖表示出其光譜支項與塞曼能級。原子能級由符號nmlj 表示，其中n 表示主量子數(shù)，即原子層數(shù)。m是 j 可能存在的個數(shù)，一般為 2s+1 或 2l+1； l 一般用大寫字母s、 p 、d、f、g等表示，分別表示l 的值是 0， 1，2，3，4；例如：某原子的一個光譜項為23pj，即有 n=2， l=1，設(shè) s=1， （故 m=2s+1=3） ，則 j=2，1，0。當(dāng)j2時，mj=0，1，2；j=1時，mj=0，1；j=0時，mj 0。23pj光譜項及其分裂所示。2. 掌握滿帶、禁帶、價帶、導(dǎo)帶以及費米能的概念。滿帶：能帶中的所有能級（能

2、態(tài)）都被電子填滿；禁帶：原子不同能級分裂的能帶之間存在間隙；價帶：與原子基態(tài)價電子能級相應(yīng)的能帶稱為價帶；導(dǎo)帶：與原子激發(fā)態(tài)能級相應(yīng)的能帶成為導(dǎo)帶。費米能：絕對零度時固體中電子占據(jù)的最高能級稱為費米能級，其能量稱為費米能ef 3能夠在給定晶體結(jié)構(gòu)（如簡單立方晶胞、面心立方晶胞），在其中畫出 (001), (002), (003) 等晶面，根據(jù)干涉指數(shù)的定義，回答由干涉指數(shù)表示的晶面上是否一定有原子的分布，為什么？畫晶面（注意：晶面指數(shù)是截距的倒數(shù)。）干涉指數(shù)定義為可帶有公約數(shù)n 的晶面指數(shù) n(hkl), 即為廣義的晶面指數(shù)。干涉指數(shù)表示的晶面并不一定是晶體中的真實原子面，也就是說干涉指數(shù)表示

3、的晶面并不一定有原子分布。 因為若將干涉指數(shù)按比例約分后，最后干涉指數(shù)還是還原為晶面指數(shù)，所以只用晶面空間方位來標(biāo)識晶面。學(xué)習(xí)必備歡迎下載4. 掌握由倒易矢量性質(zhì)， 倒易點陣與正點陣關(guān)系推導(dǎo)出立方晶系晶面間距公式的推導(dǎo)過程。根據(jù)(r*hkl)=1/d2hkl，按照矢量點積的公式，可確定1/d2hkl=（ha*+kb*+lc* ）(ha*+kb*+lc*) =h2(a*)2+k2(b*)2+l2(c*)2+2hk(a* b*)+2hl(a*c*)+2kl(b*c*) 又有，(a*)2=(b*)2=(c*)2=1/a2,*=*=*=01/d2hkl=dhkl=5. 掌握晶帶定理及晶帶軸計算方法。晶

4、體中，與某一晶向 平行的所有（hkl ）晶面屬于同一晶帶，成為 晶帶；其中 、 為晶帶軸指數(shù)。晶帶定理：hu+k根據(jù)晶帶定理，已知某一晶帶中任意兩個晶面（h1k1l1） 、 （h2k2l2）得出： ：( k1l2 k2l1): (l2h2-l2h1): (h1k2-h2k1) 6、掌握輻射的吸收和吸收光譜、輻射的發(fā)射和發(fā)射光譜概念，以及特征譜的范圍。輻射的吸收： 輻射通過物質(zhì)時， 某些頻率的輻射被組成物質(zhì)的粒子選擇性的吸收從而使輻射強(qiáng)度變?nèi)醯默F(xiàn)象。吸收光譜：輻射被吸收程度對或的分布。輻射的發(fā)射： 物質(zhì)吸收能量后， 產(chǎn)生電磁輻射的現(xiàn)象。輻射的發(fā)射， 前提是使物質(zhì)吸收能量。發(fā)射光譜：發(fā)射輻射的強(qiáng)度

5、對或的分布。特征譜包括：吸收光譜、發(fā)射光譜、拉曼散射光譜和光電子能譜等。7、 退激發(fā)的概念及兩種相互競爭的方式（發(fā)射特征x 射線和發(fā)射俄歇電子）基本過程，掌握俄歇電子的標(biāo)識。退激發(fā)： x射線激發(fā)固體中原子內(nèi)層電子使原子電離，原子在發(fā)射光電子的同時內(nèi)層出現(xiàn)空位，此時原子處于激發(fā)態(tài)，將發(fā)生較外層電子向空位躍遷以降低原子能量的過程，此過程稱為退激發(fā)過程。發(fā)射 x射線過程： 原子的退激發(fā)以發(fā)射x射線的方式進(jìn)行。原子內(nèi)層出現(xiàn)空位，較外層電子學(xué)習(xí)必備歡迎下載向內(nèi)層輻射躍遷， 發(fā)射的輻射就是x射線，其光子頻率決定于電子躍遷前和躍遷后的能級差。發(fā)射俄歇電子過程：原子的退激發(fā)不是以發(fā)射x射線的方式進(jìn)行， 而是以

6、發(fā)射俄歇電子的方式進(jìn)行。8、了解 x 射線的產(chǎn)生過程，連續(xù)x 射線譜及特征x 射線譜的影響因素。x射線產(chǎn)生過程： 由陰極發(fā)射并在管電壓（v）作用下向靶材高速運動的電子流為激發(fā)源，向靶材發(fā)射輻射。根據(jù)射線譜特征分為連續(xù)x射線和特征x射線。連續(xù) x射線：高速運動的電子與靶材相撞得到很大的負(fù)加速速度，纏身劇烈變化的電磁場。極大數(shù)量的電子與靶材隨機(jī)相撞，碰撞過程、 條件和能量千變?nèi)f化，產(chǎn)生波長不同而且連續(xù)的輻射，即連續(xù)x射線。改變管電壓v， 管電流 i 均可影響連續(xù)譜。 v增加，0 減小且 i( ) 曲線上移； i 增加，i( )上移，但 0 不變；靶材原子序數(shù)（z）增加，也使i( ) 上移，且 0

7、不變。特征 x射線： 管電壓達(dá)到激發(fā)電壓，使碰撞靶材的電子具有足夠的能量，可是靶材原子內(nèi)層產(chǎn)生空位，此時較外層電子將向內(nèi)層躍遷產(chǎn)生輻射，即發(fā)射特征x射線。特征譜線波長只有靶材序數(shù)有關(guān)，與v（v激發(fā)電壓）無關(guān)。(其中， c、是常數(shù) ) 9. 對比輻射的吸收與x 射線衰減導(dǎo)致的吸收之間的區(qū)別。入射 x射線通過物質(zhì)，沿著透射方向強(qiáng)度明顯下降的現(xiàn)象稱為x射線的衰減。該現(xiàn)象是由x射線和物質(zhì)發(fā)生相互作用，其能量轉(zhuǎn)換或損失的結(jié)果。輻射的吸收是輻射使物質(zhì)粒子發(fā)生從低能級到高能級的能級躍遷，被選擇性吸收的輻射光子能量應(yīng)為躍遷后與躍遷前兩個能級間的能量差。10、 掌握電子束與材料相互作用后產(chǎn)生的各種特征信號，及對

8、應(yīng)的材料分析測試方法。信號方法或儀器電子二次電子sem 掃描電子顯微鏡彈性散射電子leed 低能電子衍射rheed 反射式高能電子衍射tem 透射電子衍射非彈性散射電子eels 電子能量損失譜俄歇電子aes 俄歇電子能譜光子特征 x射線wds 波譜eds 能譜x射線的吸收xrf x射線熒光cl 陰極熒光元素離子、原子esd 電子受激解吸學(xué)習(xí)必備歡迎下載11、 掌握離子濺射的概念，了解如何實現(xiàn)材料縱深成分、形貌剖析過程。濺射：能量為e0的入射離子轟擊固體時，直接或間接地迫使固體表面許多原子運動，當(dāng)表面原子獲得足夠的動量和能量背離表面運動時，就會引起表面粒子的發(fā)射。離子濺射可用于去除樣品表面微觀尺

9、度的材料，通過嚴(yán)格控制濺射過程可以一層層的剝蝕樣品。不同形態(tài)的濺射粒子間的比率與入射離子的性質(zhì)和濺射條件有關(guān)，也與固體樣品本身的性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)。 用離子濺射配合其他表面分析的方法可以實現(xiàn)材料的縱深成分和形貌的剖析。12、電子束照射固體材料時，能夠產(chǎn)生的相互作用。（1）入射電子的散射；（ 2）入射電子對固體的激發(fā)；（ 3）受激發(fā)粒子在固體中的傳播。13、了解材料現(xiàn)代分析方法的分析檢測基本步驟及對應(yīng)的裝置。分析檢測過程：信號發(fā)生信號檢測信號處理信號讀出；對應(yīng)的分析儀器有信號發(fā)生器、檢測器、處理器和讀出裝置等幾個部分組成。14、掌握材料分析的目的， 如何利用那些信號來實現(xiàn)這些目的。目的：研究材料

10、的成分、結(jié)構(gòu)、微觀形貌與缺陷等，研究材料科學(xué)理論基礎(chǔ)。利用電磁輻射及運動的粒子束與物質(zhì)相互作用，材料特殊的物理性質(zhì)或電化學(xué)性質(zhì)這些都可以達(dá)到材料分析的目的。15、 什么是電子顯微分析？簡述tem、sem 和 aes 分析方法各自的特點及用途。電子顯微分析就是基于電子束與材料的相互作用而建立的材料現(xiàn)代分析方法。方法或儀器縮寫分析原理檢測信息樣品基本應(yīng)用tem （透射電鏡）透射和衍射透射電子和衍射電子薄膜和復(fù)型膜1、 形貌分析；2、 晶體結(jié)構(gòu)分析；3、 成分分析（配附件）sem （掃描電鏡）電子激發(fā)二次電子；電子吸收和背散射電子二次電子、背散射電子和吸收電子固體1、 形貌分析；2、 成分分析；3、

11、 斷裂過程動態(tài)研究4、 結(jié)構(gòu)分析aes ( 俄歇電子能譜)電子激發(fā)俄歇效應(yīng)俄歇電子固體成分分析（幾個原子層內(nèi)）；點分析、線分析、面分析，可作深度剖析學(xué)習(xí)必備歡迎下載16、 對比名詞、術(shù)語：元素定性分析和物相定性分析；元素定量分析和物相定量分析；晶體結(jié)構(gòu)分析與物相定性分析；微區(qū)結(jié)構(gòu)分析與微區(qū)形貌觀察。元素定性分析：確定樣品中含有何種元素或有哪些元素組成；元素定量分析：確定樣品中各元素的含量；物相定性分析：確定材料是由哪些相組成；物相定量分析：確定各個組成相的含量，比如體積分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)；晶體結(jié)構(gòu)分析：確定晶態(tài)物質(zhì)內(nèi)部在原子尺度下的微觀結(jié)構(gòu)微區(qū)結(jié)構(gòu)分析：微小區(qū)域內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)微區(qū)形貌觀察：微小區(qū)域內(nèi)

12、的形貌表征17、對于給定的分析任務(wù)，能夠給出合理的一種或者幾種分析方法。鋼液中 mn 、s、p等元素的測定aes 、xfs 、aas 、afs 區(qū)別 feo 、fe2o3和 fe3o4xrd 、aes 、xfs 、aas 、afs 測定 ag的點陣常數(shù)xrd 測定高純 y2o3中稀土雜質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)aes 、砂金中的含金量aes 、xfs 、aas 、afs 黃金制品中含金量的無損測定xfs 幾種高聚物組成之混合物的定性分析和定量分析ir、uv 、vis 推斷分子式是 c8h10o的化合物之結(jié)構(gòu)uv 、vis、ir、nmr 、拉曼光譜某薄膜中極小彌散顆粒的物相測定aes 、xps 、tem 驗

13、證奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的取向關(guān)系xrd 淬火鋼中殘余奧氏體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定xrd 鎳-鉻合金鋼回火脆斷口晶界上微量元素銻的分布研究sem 、淬火鋼中孿晶馬氏體與位錯馬氏體的形貌觀察seam 、xrd 固體表面元素定性分析和定量分析sem 、tem 、epma 某聚合物的價帶結(jié)構(gòu)分析ups 、xps 某半導(dǎo)體的表面能帶結(jié)構(gòu)測定ups 、xps 學(xué)習(xí)必備歡迎下載18、 x 射線衍射如何產(chǎn)生及其本質(zhì)，衍射波的兩個基本特征，能夠?qū)懗鼍嬷笖?shù)表示的布拉格方程表達(dá)式，干涉指數(shù)表述的布拉格方程。x射線照射晶體，電子受迫振動產(chǎn)生相干散射；同一原子內(nèi)各電子散射波相互干涉形成原子散射波。 由于晶體內(nèi)各原子呈周期性有序

14、排列，因此各原子散射波之間也存在固定的位相關(guān)系而出現(xiàn)干涉作用，在某些方向發(fā)生衍射。x射線衍射的本質(zhì)就是晶體內(nèi)各原子相干散射波疊加的結(jié)果。衍射波的兩個基本特征：衍射方向和強(qiáng)度。布拉格方程：晶面指數(shù)：干涉指數(shù)：219、 衍射產(chǎn)生的必要條件及其表述方式？(1) 、布拉格方程：；(2) 、衍射矢量方程：s - s0=r*hkl，(|r*hkl|=);(3) 、厄瓦爾德圖解：以矢量s0起點（ o）為圓心， |s0| 為半徑做球，則三角形的另一個腰即矢量 s也在球面上，故可能發(fā)生反射的晶面的倒易點也一定落在球上。(4) 、勞埃方程：一維20、掌握簡單、體心、面心晶胞的結(jié)構(gòu)因子的計算方法。結(jié)構(gòu)因子fhkl=

15、,其中 x,y,z分別是原子的坐標(biāo)。又有例：面心立方晶胞的f 與|f|2值面心立方晶胞中有四個原子，坐標(biāo)分別是（0，0，0） ， （1/2 ，1/2 ， 0） ， （ 1/2 ，0，1/2 ）,（0，1/2 ，1/2 ） 。f=f(因此，當(dāng)h、k、 l 全為奇數(shù)或者偶數(shù)使，f=4f; 當(dāng) h、k、l 為奇偶混合時，f=0 21、了解系統(tǒng)消光概念及衍射的充分必要條件。因|f|2=0 使得衍射線消失的現(xiàn)象稱為系統(tǒng)消光。由此可知：衍射產(chǎn)生的充要條件是衍射必要條件+|f|2學(xué)習(xí)必備歡迎下載22、了解各類材料多晶體樣品x 射線衍射樣品（粉末、脆性固體、韌性固體）的制備方法。粉末：粉末樣品經(jīng)過粉碎、研磨、

16、過篩（250325 目）等過程，最后粘接成細(xì)圓柱狀（直徑0.20.8左右），長度 1015 . 韌性材料應(yīng)在真空或者保護(hù)氣氛下進(jìn)行退火，以清除加工應(yīng)力。23、了解德拜相機(jī)底片的三種安裝方法及各自的用途。正裝法：物相分析反裝法：測定點陣常數(shù)偏裝法：校正底片收縮及半徑不準(zhǔn)確等因素產(chǎn)生的誤差，適用于點陣常數(shù)的精確測定。24、掌握立方晶系衍射花樣標(biāo)定基本過程及判斷原則。由立方晶系晶面間距公式與布拉格方程，可得對于同一底片同一物相個衍射線條的的比（從小到大）就是各個線條相應(yīng)晶面干涉指數(shù)平方和（ m ）的比。立方系不同結(jié)構(gòu)類型因消光規(guī)律不同，產(chǎn)生衍射各晶面的m順序比也不同。 所以根據(jù)衍射線條的測量值計算出

17、各線條的的順序比。 然后比較可確定該物相晶體結(jié)構(gòu)類型及相應(yīng)晶面的干涉指數(shù)。25、辨析物相定性分析與物相定量分析概念。物相定性分析：確定材料是由哪些相組成；物相定量分析：確定各個組成相的含量，比如體積分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)；26、握物性定性分析基本原理。基本原理： 組成物質(zhì)的各種相都具有各自特定的晶體結(jié)構(gòu)，因而具有各自的x射線衍射花樣特征（衍射線位置和衍射強(qiáng)度）。對于多相物質(zhì)，其衍射花樣是由其各組成相的衍射花樣簡單疊加而成。 制備各種標(biāo)準(zhǔn)單相物質(zhì)的衍射花樣并使之規(guī)范化，將待分析樣品的衍射花樣與之進(jìn)行對比，從而確定物質(zhì)的組成相。27、掌握物性定性分析基本步驟，能夠根據(jù)給出的衍射數(shù)據(jù)，對衍射樣品進(jìn)行物相定性

18、分析。(1) 根據(jù)強(qiáng)度大小， 確定衍射線條的八強(qiáng)峰；(2) 由八強(qiáng)峰逐條進(jìn)行比較，當(dāng)八強(qiáng)線基本符合使，確定物相組成。學(xué)習(xí)必備歡迎下載28、掌握參比強(qiáng)度法進(jìn)行物性定量分析的方法，根據(jù)給出的衍射數(shù)據(jù)及基本參數(shù)，能夠?qū)ρ苌錁悠愤M(jìn)行物相定量分析。任意內(nèi)標(biāo)法：若已知樣品中待測相(a)對某一物相 (s)的kas值。原樣品中加入 q【則（）】,根據(jù)公式在原樣品中加入的復(fù)合樣品中，假設(shè)再加入s 相。可得其中，由于參比強(qiáng)度值是物相與剛玉的最強(qiáng)線比值。因而在應(yīng)用參比強(qiáng)度值時，(a) 、(q)相之間的強(qiáng)度均選自最強(qiáng)線。29、透射電鏡成像的兩張基本操作（如何獲得衍射譜和顯微像） ，能夠繪出示意圖，表述出如何實現(xiàn)的。將

19、衍射花樣或圖像投影到熒光屏上。學(xué)習(xí)必備歡迎下載30、透射電鏡二級復(fù)型試樣的制備過程。(1) 在樣品便面滴一滴丙酮，將a.c. 紙覆蓋在其上，適當(dāng)按壓形成不夾氣泡的一級復(fù)型; (2) 待復(fù)型干燥后，小心剝離，將復(fù)制面向上平整地固定在玻璃片上; (3) 將固定好的復(fù)型玻璃片連同一白瓷片置于真空鍍膜室，先以傾斜方向“投影”重金屬，再以垂直方向噴碳; (4) 將復(fù)合復(fù)型上要分析的區(qū)域，剪為略小于樣品銅網(wǎng)（）的小方塊上后，使碳膜面朝里，貼在事先熔在干凈玻璃片上的低熔點石蠟層上，待石蠟冷卻，復(fù)型固定; (5) 將玻璃片放在丙酮溶液中，溶解干凈后，碳膜將漂浮在丙酮上，用銅網(wǎng)舀起在干凈丙酮中清洗，再轉(zhuǎn)移至蒸餾

20、水的器皿中。待碳膜平整漂浮在水面上，將其撈起，觀察。31、 直接試樣透射電鏡樣品的制備過程。(1) 初減薄制備厚度約100200的薄片 ; (2) 從薄片上切下的圓片 ; (3) 預(yù)減薄從圓片的一側(cè)或兩側(cè)將圓片中心區(qū)域減薄至數(shù) ；(4) 終減薄 ; 32、透射電鏡中相襯度的種類，掌握非晶體樣品和晶體樣品中相襯度的主要來源。非晶體樣品透射電子顯微圖像襯度是由于樣品不同微區(qū)間存在原子序數(shù)或厚度的差異而形成，電子的非相干性衍射；晶體樣品成像過程中，晶體對電子的衍射起決定性作用。樣品各處由于晶體取向和結(jié)構(gòu)振幅的差異，產(chǎn)生衍射束強(qiáng)度的差異形成衍射襯度。透射電鏡襯度振幅襯度質(zhì)厚襯度（非晶體）衍射襯度（晶體）相位襯度學(xué)習(xí)必備歡迎下載33、 了解 sem 主要構(gòu)成部分，sem 主要參數(shù)？以及利用sem 能夠進(jìn)行的材料分析內(nèi)容及各自利用的信號源？sem