X-Ray衍射分析思考题
X-Ray衍射分析思考题
1-1 X射线与可见光相比有何异同及特点？这些特点将带来一些什么重要作用与用途。
1-2 解释为什么会有吸收限，在X射衍射中吸收限的应用有哪些？
1-3 试解释X射线与物质发生相互作用时的光电效应。
1-4 X射线管中产生的连续谱和标识谱与电学参量之间有什么关系？如何控制X射线管的电学参量以达到改变X射线波长和强度的目的。
1-5 连续谱和标识谱各有哪些规律，试解释之。
1-6 研究纯铁时该用什么靶和滤波片，不能用什么靶。
1-7 X射线与物质发生的相互作用有哪些。
1-8 X射线光管的组成包括哪几部分。
1-9 获得X射线必须具备哪些基本条件。
1-10 标识谱的波长与阳极物质的原子序数的关系是什么。
1-11 欲使钼靶所发射的X射线能激发放置在光束中的铜块发射K系荧光辐射，必须施加的电压是多少，所发射的荧光辐射的波长是多少。
1-12 Co Ka射线滤波器通常是由氧化铁（Fe2O3）粉末制成，假使滤波器含有Fe2O3为5mg/cm2，求Co Ka线透射因子（I X/I0）以及I X/I0＝0.5时的厚度。
2-1 空间点阵与晶体结构的关系是
2-2 晶体宏观对称变换可归纳为哪四种。
2-3 倒易矢量的基本性质有哪些。
2-4 利用倒易矢量推导立方晶面间距的计算公式。
2-5 绘出立方晶系（111）＊、（110）＊、（112）＊、（321）＊的倒易结点平面。
2-6 点阵面（110），（121），（312）是否属于同一晶带？如果是的话，试指出其晶带轴，再指出属于该晶带的任一其它点阵面。
2-7 四方晶系中（121）等同晶面族包括哪些晶面。
3-1 衍射线的分布规律由什么决定，衍射线的强度取决于什么。
3-2 X射线在晶体中衍射必须满足哪两条。
3-3 X射线的衍射几何可用哪些方法来描述，简述之。
3-4 从厄瓦尔德作图法来看，X射线衍射有哪几种可能的实验方法。
3-5 试用厄瓦尔德作图法解释劳厄法、粉末法成相原理。
3-6 晶体衍射对入射波长有何要求？如果入射X射波长较原子间距长得多或短得多，将会如何？3-7 设用波长λ＝1.54?的入射线照射石英晶体，用Ewald作图法求（320）晶面发生反射的θ角，（石英为六方晶系，a=4.91? ，c=5.40?）。
4-1 已知钨晶体是立方晶系，它属于体心晶格，它的前四条衍射线的θ角观察值是线条 1 2 3 4
θ 20.3°29.2° 36.7° 43.6°试计算I
值。（所有辐射为CuKa）
hkl
|2的物理意义，结构因子与哪些因数有关。
4-2 试述原子散射因数f和结构因子|F
HKL
4-3 当体心立方点阵的体心原子和顶点原子种类不同时，关于H+K+L=偶数时衍射存在，奇数时，衍射相消的结论是否仍成立
4-4 已知在ZnS的每个单位晶胞中含有位于下列位置的四个Zn原子和四个S原子，即：Zn:1/4 1/4
1/4+面心平移，S：000＋面心平移，求其|F
|2的表达式，并讨论其消光规律。
HKL
4-5 消光效应有哪些？
4-6 试写出衍射仪上均匀无限厚的多晶体单相物质的衍射强度公式，并解释其中各项的物理意义4-7 对NaCl，KCl,RbCl作多晶衍射，其衍射数据如下表
衍射线 111 200 220 311 222 400 331
NaCl 17 450 150 6 35 33 3
KCl 0 480 140 0 32 38 0
RbCl 40 430 150 28 34 48 10
已知材料晶体结构都一样，且
Na+ K+ Rb+ Cl-
离子半径（A） 0.95 1.33 1.48 1.81
原子散射因素 9 14 31 14
问：KCl的（220）衍射角θ＝36.3°，NaCl的（220）衍射每会比此角大还是小？为什么?
解释为什么KCl有几条谱线强度为零，为什么谱线强度相差甚大？
5-1 用Cu的Ka(λ=1.5418埃)作入射线，对于具有下列结构物质粉末图样，试预测随着角度增加次序该粉末图样开始3峰的2θ和HKL值：①体心立方（a=3.40?）；②面
心立方（2.88?）；③简单正方（a=2.00?，c=3.00?）。
5-2 使用Cu的Ka射线，得到一组氯化纳粉末X射线衍射数据，这些衍射峰位是：2θ=27.45°，31.80°，45.60°，54.05°，56.70°，66.5°，73.30°， 75.6°，84.3°
将上述各衍射峰进行指数化，指明它属于哪一种晶格类型，计算它的晶胞参数。
5-3 用Cu的Ka(λ=1.5418埃)辐射某粉末得十根衍射线，其相应的sin2θ之值为：
0.1118，0.1487，0.2940，0.403，0.439，0.5830，0.6910，0.7270，0.8720，0.9810，
试标定这些线条的指数，求出其晶系和点阵参数。
6-1 X射线衍射仪的基本组成包括哪几个部分，测试时的主要实验参数有哪些。
6-2 确定峰位的方法有哪几种？
7-1 试述X射线定性相分析与K值法定量相分析的方法与步骤。
7-2 X射线定量相分析的方法有哪些？简述之。
8-13 下列四项X射线衍射应用，分别写出其基本原理，实验过程（试样处理、测试方法、测量条件），数据处理方法。①点阵常数精确测定，②宏观内应力测定，
③晶格畸变和晶块尺寸的测定，④非晶态结构测定。
实验
1.X射线的产生与性质
2.立方晶系衍射花样指数化
3.四方、六方晶系衍射花样指数化
4.X射线衍射技术与定性相分析
5.X射线定量相分析
6.点阵常数精确测定
7.宏观内应力测定
8.晶格畸变和晶块尺寸的测定
9.非晶态结构测定
1. x射线管用1mm厚的铍片做窗口，计算它对
2.3keV的x射线的透射率?用0.251mm厚的铍片
呢?
2. 结构因子|F|2的值与那些因素有关?干涉函数|G|2的值与那些因素有关?
3. 计算氯化钠晶体的(001)、(002)、(110) 晶面在满足布拉格方程方向上的结构因子|F|2
4．欲用铜靶x射线管获得CuKα单色辐射，对管电压有何要求?检测CuKα的强度宜采用什么滤片材料?欲使CuKβ的强度为CuKα的1％，则该滤片厚度应为多少?
5 已知样品中含有相当多的铁的成分，试选用x射线管的靶物质?
6 若采用玻璃样品板压制的粉末样品，其面积20×16mm，扫描范围10o一90o试确定发散狭缝
参数?(设测角圆半径及＝185mm)
7 金刚石、石墨、碳制成三个粉末样品，估计它们的衍射图谱各有什么特点?
8 已知锌晶体点阵常数a＝0．266nm，c＝0．495nm，今用CuKα辐射在衍射仪上扫描测试其粉
末样品，试问其最低角的三条衍射线是由哪三个晶面反射的?分别计算这三个衍射角?
9 已知氯化钠的点阵常数a＝0．564nm，今用CuKα辐射在衍射仪上扫描测试其粉末样品，试问
其最低角的三条衍射线是由哪三个晶面反射的?分别计算这三个衍射角及这三根衍射线的强度?
10 已知钢样品由两相物质。α—Fe和γ—Fe构成。如今在衍射仪上用CoKα对此样品自40o到120o
的范围内进行扫描，所得的衍射图上有几个衍射峰?标注相应的反射晶面?(α—Fe点阵常数a ＝0.286nm，γ—Fe点阵常数a＝0.360nm)
11 已知铝的点阵常数a＝0.405nm，今用CuKo辐射在衍射仪上扫描测试其粉末样品，衍射仪扫
描的最高角限于160o，问最高角的衍射峰位?因为Kα1和Kα2的缘故两峰分裂的宽度等于多少?
12 用x射线衍射仪作物相分析，绘图表示x射线管焦点、入射束、衍射束、接收狭缝、样品表
面及其法线、反射晶面及其法线、聚焦圆，衍射线之间的相互位置关系。
13 今用衍射仪，以CoKα记录钢中α相(211)线(峰值2θ＝99.60o)和γ相(311)线(峰值2θ＝111.10o)，
测量表明Iα／Iβ＝4.1。不考虑温度因子，试求该样品残余奥氏体的体积含量?
14 已知γ—Fe的点阵常数a＝(0.357l十0.44x)nm(x为γ—Fe中碳的重量分数)，如今用CoKα辐射
测得γ相(311)的蜂位2θ＝111.00o。，问γ-Fe中的碳含量等于多少?
15 简述如何用数字索引查找PDF卡片?
16 简述如何利用字母索引查找PDF卡片，譬如说铁、铜、黄铜、氯化钠、石英，应查找何栏目?
17 某立方晶体衍射图中，从低角到高角有八个衍射峰，读数2θ依次等于，38.56o，55.71，69.82，
82.73，95.26，107.94，121.90，138.31，能否判断该样品的点阵类型?
18 已知石墨晶体的(002)晶面的面间距d＝0.3354nm，用它做成晶体单色器。若令接收狭缝G到
晶体表面C点的距离L＝51.5mm，那么，在使用CuKα辐射时，聚焦圆半径只应等于多少?