材料分析测试技术习题及答案
第⼀章
⼀、选择题
C.X射线光谱学；
D.其它
2. M层电⼦回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）
A.Kα；
B. Kβ；
C. Kγ；
D. Lα。
3. 当X射线发⽣装置是Cu靶，滤波⽚应选（）
A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。
4. 当电⼦把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）
A.短波限λ0；
B. 激发限λk；
C. 吸收限；
D. 特征X射线
5.当X射线将某物质原⼦的K层电⼦打出去后，L层电⼦回迁K层，多余能量将另⼀个L层电⼦打出核外，这整个过程将产⽣（）（多选题）
A.光电⼦；
B. ⼆次荧光；
C. 俄歇电⼦；
D. （A+C）
⼆、正误题
1. 随X射线管的电压升⾼，λ0和λk都随之减⼩。（）
2. 激发限与吸收限是⼀回事，只是从不同⾓度看问题。（）
3. 经滤波后的X射线是相对的单⾊光。（）
4. 产⽣特征X射线的前提是原⼦内层电⼦被打出核外，原⼦处于激发状态。（）
5. 选择滤波⽚只要根据吸收曲线选择材料，⽽不需要考虑厚度。（）
三、填空题
1. 当X 射线管电压超过临界电压就可以产⽣ X 射线和 X 射线。
2. X 射线与物质相互作⽤可以产⽣、、、、、、、。
4. X 射线的本质既是也是，具有性。
5. 短波长的X 射线称，常⽤于；长波长的X 射线称，常⽤于。习题
1. X 射线学有⼏个分⽀？每个分⽀的研究对象是什么？
2. 分析下列荧光辐射产⽣的可能性，为什么？（1）⽤CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射；（2）⽤CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射；（3）⽤CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。
3. 什么叫“相⼲散射”、“⾮相⼲散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效
应”、“发射谱”、“吸收谱”？
4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？⽤哪些物理
量描述它？
5. 产⽣X 射线需具备什么条件？
6. Ⅹ射线具有波粒⼆象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？
7. 计算当管电压为50 kv 时，电⼦在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短
波限和光⼦的最⼤动能。
8. 特征X 射线与荧光X 射线的产⽣机理有何异同？某物质的K 系荧光X 射线波长是否等
于它的K 系特征X 射线波长？ 9. 连续谱是怎样产⽣的？其短波限
V
eV hc 3
10
24.1?==λ
与某物质的吸收限
k
k k V eV hc 3
10
24.1?==λ
有何不同（V 和V K 以kv 为单位）？
10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作⽤？规律如何？对x 射线分析有何影响？反冲电⼦、光
电⼦和俄歇电⼦有何不同？
11. 试计算当管压为50kv 时，Ⅹ射线管中电⼦击靶时的速度和动能，以及所发射的连续
谱的短波限和光⼦的最⼤能量是多少？
12. 为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有⼀个⽽L 吸收限有三个？当激发X 系荧光
Ⅹ射线时，能否伴⽣L 系？当L 系激发时能否伴⽣K 系？ 13. 已知钼的λ
K α
＝0.71?，铁的λ
K α
＝1.93?及钴的λ
K α
＝1.79?，试求光⼦的频率和能
量。试计算钼的K 激发电压，已知钼的λK ＝0.619?。已知钴的K 激发电压V K ＝7.71kv ，试求其λK 。
14. X 射线实验室⽤防护铅屏厚度通常⾄少为lmm ，试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射
的透射系数各为多少？
15. 如果⽤1mm 厚的铅作防护屏，试求Cr K α和Mo K α的穿透系数。
16. 厚度为1mm 的铝⽚能把某单⾊Ⅹ射线束的强度降低为原来的23.9％，试求这种Ⅹ射
线的波长。
试计算含Wc ＝0.8％，Wcr ＝4％，Ww ＝18％的⾼速钢对MoK α辐射的质量吸收系数。 17. 欲使钼靶Ⅹ射线管发射的Ⅹ射线能激发放置在光束中的铜样品发射K 系荧光辐射，
问需加的最低的管压值是多少？所发射的荧光辐射波长是多少？
18. 什么厚度的镍滤波⽚可将Cu K α辐射的强度降低⾄⼊射时的70％？如果⼊射X 射线束
中K α和K β强度之⽐是5：1，滤波后的强度⽐是多少？已知µm α
＝49.03cm 2／g ，µ
m β
＝290cm 2
／g 。
19. 如果Co 的K α、K β辐射的强度⽐为5：1，当通过涂有15mg ／cm 2的Fe 2O 3滤波⽚后，
强度⽐是多少？已知Fe 2O 3的ρ=5.24g ／cm 3，铁对CoK α的µm ＝371cm 2／g ，氧对CoK β的µm ＝15cm 2／g 。
20. 计算0.071 nm （MoK α）和0.154 nm （CuK α）的Ⅹ射线的振动频率和能量。（答案：
4.2331018
s -l
，2.80310-l5
J ，1.9531018
s -1
，l.29310-15
J ）
21. 以铅为吸收体，利⽤MoK α、RhK α、AgK αX 射线画图，⽤图解法证明式（1-16）的正确
性。（铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8，84.13，66.14 cm 2／g ）。再由曲线求出铅对应于管电压为30 kv 条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。
22.
计算空⽓对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数（假设空⽓中只有质量分数80％的氮和质量分数20％的氧，空⽓的密度为
1.29310-3
g ／cm 3
）。（答案：26.97 cm 2
／g ，3.48310-2 cm -1
23. 为使CuK α线的强度衰减1／2，需要多厚的Ni 滤波⽚？（Ni 的密度为8.90g ／cm 3）。
CuK α1和CuK α2的强度⽐在⼊射时为2：1，利⽤算得的Ni 滤波⽚之后其⽐值会有什么变化？
24. 试计算Cu 的K 系激发电压。（答案：8980Ⅴ） 25. 试计算Cu 的K αl 射线的波长。（答案：0.1541 nm ）.第⼆章
1、选择题
1.有⼀倒易⽮量为*+*+*=*c b a g 22，与它对应的正空间晶⾯是（）。
A. （210）；
B. （220）；
C. （221）；
D. （110）；。
2.有⼀体⼼⽴⽅晶体的晶格常数是0.286nm ，⽤铁靶K α（λK α=0.194nm ）照射该晶体能产⽣（）衍射线。
A. 三条； B .四条； C. 五条；D. 六条。
3.⼀束X 射线照射到晶体上能否产⽣衍射取决于（）。
A ．是否满⾜布拉格条件；
B ．是否衍射强度I ≠0；
C ．A+B ；
D ．晶体形状。
4.⾯⼼⽴⽅晶体（111）晶⾯族的多重性因素是（）。 A ．4；B ．8；C ．6；D ．12。
2、正误题
1.倒易⽮量能唯⼀地代表对应的正空间晶⾯。（）
2.X 射线衍射与光的反射⼀样，只要满⾜⼊射⾓等于反射⾓就⾏。（）
3.⼲涉晶⾯与实际晶⾯的区别在于：⼲涉晶⾯是虚拟的，指数间存在公约数n 。（）
4.布拉格⽅程只涉及X 射线衍射⽅向，不能反映衍射强度。（）
5.结构因⼦F 与形状因⼦G 都是晶体结构对衍射强度的影响因素。（）
3、填空题
1.倒易⽮量的⽅向是对应正空间晶⾯的；倒易⽮量的长度等于对
应。
2.只要倒易阵点落在厄⽡尔德球⾯上，就表⽰该满⾜条件，能产
⽣。
x射线探测器3.影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还
有，，，。
4.考虑所有因素后的衍射强度公式为，对于粉
末多晶的相对强度为。
5.结构振幅⽤表⽰，结构因素⽤表⽰，结构因素=0时没有衍射我们称
或。对于有序固溶体，原本消光的地⽅会出现。
4、名词解释
1.倒易点阵——
2.系统消光——
3.衍射⽮量——
4.形状因⼦——
5.相对强度——
1、试画出下列晶向及晶⾯（均属⽴⽅晶系）：[111]。[121]，[21-2]，（0-10）（110），（123）（21-1）。
2、下⾯是某⽴⽅晶系物质的⼏个晶⾯间距，试将它们从⼤到⼩按次序重新排列。
（12-
3）（100）（200）（
-
311）（121）（111）（
-
210）（220）（030）（2
-
21）（110）
3、当波长为λ的X射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的程差⼜是多少？
4、画出Fe2B在平⾏于（010）上的部分倒易点。Fe2B属正⽅晶系，点阵参数
a=b=0.510nm,c=0.424nm。
5、判别下列哪些晶⾯属于[-111]晶带：（-110），（1-33），（1-12），（-132），（0-11），（212）。
6、试计算（-311）及（-132）的共同晶带轴。
7、铝为⾯⼼⽴⽅点阵，a=0.409nm。今⽤CrKa（λ=0.209nm）摄照周转晶体相，X射线垂直于[001]。试⽤厄⽡尔德图解法原理判断下列晶⾯有⽆可能参与衍射：（111），（200），（220），（311），（331），（420）。
8、画出六⽅点阵（001）*倒易点，并标出a*,b*，若⼀单⾊X射线垂直于b轴⼊射，试⽤厄尔德作图法求出（120）⾯衍射线的⽅向。
9、试简要总结由分析简单点阵到复杂点阵衍射强度的整个思路和要点。
F的物理意义。结构因数与哪些因素有关系?
10、试述原⼦散射因数f和结构因数2
HKL
11、计算结构因数时，基点的选择原则是什么?如计算⾯⼼⽴⽅点阵，选择(0，0，0)（1，1，0）、(0，1，0)与(1，0，0)四个原⼦是否可以，为什么?
12、当体⼼⽴⽅点阵的体⼼原⼦和顶点原⼦种类不相同时，关于H+K+L=偶数时，衍射存在，H+K+L=奇数时，衍射相消的结论是否仍成⽴?
13、计算钠原⼦在顶⾓和⾯⼼，氯原⼦在棱边中⼼和体⼼的⽴⽅点阵的结构因数，并讨论。
14、今有⼀张⽤CuKa 辐射摄得的钨(体⼼⽴⽅)的粉末图样，试计算出头四根线条的相对积分强度[不计e -2M 和A （θ）]。若以最强的⼀根强度归⼀化为100，其他线强度各为多少?这些线条的θ值如下，按下表计算。
线条θ/(*) HKL P 1
sin -nm λ
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