现代材料测试技术涉及多种方法,其中包括X射线衍射(XRD)、电子显微镜技术如透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)。这些技术在理解材料的结构、成分以及表面特性方面起着关键作用。
1. **像差**:在描述电磁透镜(如电子显微镜中的磁透镜)时,提到的“像差”是指由于透镜对不同位置的电子束折射能力不同导致的成像质量下降现象。像差分为多种类型,包括球差、像散和色差等。本题中提到的是由于近轴和远轴区域折射率差异造成的像散,选项B正确。
2. **Ewald图解和衍射条件**:Ewald图解是一种用于理解X射线衍射的几何工具。满足衍射条件的晶面倒易点阵会落在以波矢K为半径的反射球面上。题目中给出的半径为1/入,其中入为波长,选项B正确。
3. **X射线滤波**:在X射线衍射实验中,滤波通常是为了去除连续谱中的非单色成分,以得到特定波长(如Kα线)的X射线,选项B正确,目的是获得K系单色X射线。
4. **体心立方晶体衍射**:体心立方晶体结构的衍射线数可通过布拉格定律计算。对于铁靶Kα线(λKα=0.194nm),体心立方晶体(晶格常数a=0.286nm)会产生六条衍射线,选项D正确。
5. **X射线连续谱的短波极限**:X射线连续谱的短波极限(也称康普顿边)对应的波长入与X射线管的工作电压V有关,公式为1.24/V(千伏)nm,选项A正确。
6. **系统消光规律**:系统消光是指在晶体中由于原子的排列规则导致某些晶面不发生衍射的现象。对于体心立方晶格,(100)晶面是可能出现衍射的,(203)和(110)则不会,因此选项A正确。
7. **电子枪**:在电子显微镜中,电子枪用于发射和控制电子流。阴极负责发射电子,栅极通过电位差控制电子流,而阳极则提供加速电压,选项B正确。
8. **吸收因子与衍射强度**:吸收因子A(θ)越大,X射线在晶体中被吸收的几率越大,因此衍射强度会减小,选项B正确。
9. **俄歇电子深度**:俄歇电子是物质吸收X射线或电子后释放出的次级电子,其深度通常在表层附近,约10nm左右,选项A正确。
10. **表面形貌分析**:扫描电镜(SEM)适用于表面形貌分析,因为可以提供高分辨率的表面图像,选项C正确。
11. **扫描电镜衬度**:扫描电镜的衬度与透射电镜不同,主要取决于电子在样品表面的散射和吸收,而非质厚衬度和衍射衬度,因此选项B正确。
12. **放大倍数**:虽然放大倍数是衡量显微镜性能的重要指标之一,但并不是唯一指标,选项B正确。
13. **电子衍射与布拉格方程**:电子衍射遵循与X射线衍射相同的布拉格定律,选项A正确。
14. **二次电子像与背散射电子像**:在SEM中,二次电子像的分辨率通常高于背散射电子像,选项A正确。
15. **激发限与吸收限**:激发限和吸收限是两个不同的概念,分别对应材料吸收光子的能力和产生光电效应的最小能量,选项B正确。
16. **面心点阵系统消光**:面心立方晶体的系统消光规律是H+K+L为偶数时出现反射,为奇数时不出现,选项A正确。
17. **电子衍射斑点**:晶体的电子衍射斑点确实反映了倒易点阵的二维截面,选项A正确。
18. **滤波片选择**:选择滤波片时不仅要考虑材料,还需考虑厚度以确保最佳的X射线吸收,选项B正确。
19. **扫描电镜表面形貌衬度**:SEM的表面形貌衬度主要基于背散射电子,选项A正确。
20. **X射线管电压与波长**:随着X射线管电压升高,Kα线的波长λk不变,而连续谱的短波极限λ0会减小,选项B正确。
以上知识点涵盖了X射线衍射的基础理论、晶体结构分析、电子显微镜技术和材料测试的基本原理,这些都是现代材料科学与工程中不可或缺的知识。