第一章电磁辐射与材料结构一、名词、术语、概念波数,分子振动,伸缩振动,变形振动(或弯曲振动、变角振动),干涉指数,晶带,原子轨道磁矩,电子自旋磁矩,原子核磁矩。
二、填空1、电磁波谱可分为3个部分:①长波部分,包括( )与( ),有时习惯上称此部分为( )。
②中间部分,包括( )、( )和( ),统称为( )。
③短波部分,包括( )和( )(以及宇宙射线),此部分可称( )。
答案:无线电波(射频波),微波,波谱,红外线,可见光,紫外线,光学光谱,X射线,γ射线,射线谱。
2、原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。
答案:电子,能级。
3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式:跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出,称之为( )跃迁;若多余的能量转化为热能等形式,则称之为( )跃迁。
答案:辐射,无辐射。
4、分子的运动很复杂,一般可近似认为分子总能量(E)由分子中各( ),( )及( )组成。
答案:电子能量,振动能量,转动能量。
5、分子振动可分为( )振动与( )振动两类。
答案:伸缩,变形(或叫弯曲,变角)。
6、分子的伸缩振动可分为( )和( )。
答案:对称伸缩振动,不对称伸缩振动(或叫反对称伸缩振动)。
7、平面多原子(三原子及以上)分子的弯曲振动一般可分为( )和( )。
答案:面内弯曲振动,面外弯曲振动。
8、干涉指数是对晶面( )与晶面( )的标识,而晶面指数只标识晶面的()。
答案:空间方位,间距,空间方位。
9、晶面间距分别为d110/2,d110/3的晶面,其干涉指数分别为( )和( )。
答案:220,330。
10、倒易矢量r*HKL的基本性质:r*HKL垂直于正点阵中相应的(HKL)晶面,其长度|r*HKL|等于(HKL)之晶面间距d HKL的( )。
答案:倒数(或1/d HKL)。
11、萤石(CaF2)的(220)面的晶面间距d220=0.193nm,其倒易矢量r*220()于正点阵中的(220)面,长度|r*220|=()。
答案:垂直,5.181 nm-1。
12、波长为200 nm的紫外光,其波数为()cm-1;波数为4000 cm-1的红外光,其波长为()μm。
答案:50000,2.5。
三、判断1、不同波长的电磁辐射具有不同的能量,其大小顺序为:射频波>微波>红外线>可见光>紫外线>X射线>γ射线。
⨯2、加速电压越大,电子波的波长越长。
⨯3、加速电压较大时,电子波的波长需经相对论校正。
√4、干涉指数表示的晶面并不一定是晶体中的真实原子面,即干涉指数表示的晶面上不一定有原子分布。
√5、干涉指数为(101)、(202)、(303)、(404)的晶面,它们的晶面指数均为(101)。
√6、立方面心格子的干涉指数(200)表示的晶面上都有原子分布。
√7、立方原始格子的干涉指数(200)表示的晶面上都有原子分布。
⨯8、正点阵与倒易点阵之间互为倒易关系。
√9、正点阵中每一组(HKL )晶面对应着一个倒易点,该倒易点在倒易点阵中的坐标(可称阵点指数)即为HKL ;反之,一个阵点指数为HKL 的倒易点对应正点阵中一组(HKL )晶面,(HKL )晶面的方位与晶面间距由该倒易点相应的倒易矢量r *HKL 决定。
√四、选择1、属于]111[晶带的晶面是( )。
BA 、(111);B 、(231);C 、(011);D 、(111)2、晶面间距为d 101/3的晶面,其干涉指数为( )。
CA 、(101);B 、(202);C 、(303);D 、(404)3、下列分析方法中属于发射光谱的是( )。
BA 、紫外-可见光谱;B 、分子荧光光谱;C 、核磁共振谱;D 、红外光谱4、CO 2分子的平动、转动、振动自由度分别为( )。
AA 、2,3,4;B 、3,2,4;C 、4,2,3;D 、3,4,25、没有自旋角动量的原子核是( )。
DA 、1H 1;B 、31P 15;C 、14N 7;D 、16O 86、自旋量子数I =0的原子核是( )。
BA 、19F 9;B 、12C6;C 、1H 1;D 、15N 77、下面4种核,能够用于核磁共振实验的为( )。
AA 、19F 9;B 、12C 6;C 、16O 8;D 、32S 16五、简答题及思考题1、分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明(001)、(002)和(003)面,并据此回答:干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布?为什么?2、已知某点阵∣a ∣=3Å,∣b ∣=2Å,γ=60︒,c ∥a ×b ,试用图解法求r *110与r *210。
3、下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的晶面间距从大到小按次序重新排列:(12-3),(100),(200),(-311),(121),(111),(-210),(220),(130),(030),(2-21),(110)。
(提示:该题涉及到计算。
对立方晶系而言,222)(L K H ad HKL ++=,只须计算干涉指数平方和m ,m 越大,d 越小)第二章 电磁辐射与材料的相互作用一、名词、术语、概念辐射的吸收、吸收光谱、辐射的发射、发射光谱、辐射的散射、散射基元、瑞利散射、拉曼散射、X 射线相干散射、X 射线非相干散射、光电子能谱、分子光谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、吸收限二、填空1、电磁辐射与物质(材料)相互作用,产生辐射的( )、( )、( )等,是光谱分析方法的主要技术基础。
答案:吸收,发射,散射。
2、按辐射与物质相互作用性质,光谱可分为( )、( )与( )。
答案:吸收光谱,发射光谱,散射光谱。
3、吸收光谱与发射光谱按发生作用的物质微粒不同可分为( )和( )等。
答案:原子光谱,分子光谱。
4、光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表现形态)可分为( )、 ( )和( )3类。
答案:线状光谱,带状光谱,连续光谱。
5、分子散射包括()与()两种。
答案:瑞利散射(弹性散射),拉曼散射(非弹性散射)。
6、晶体中的电子散射包括()与()两种。
答案:相干散射(经典散射、汤姆逊散射、弹性散射),非相干散射(康普顿散射、康普顿-吴有训散射、量子散射、非弹性散射)7、拉曼散射线与入射线波长稍有不同,波长短于入射线者称为(),反之则称为()。
答案:反斯托克斯线,斯托克斯线8、基于自由(气态)原子外层电子跃迁产生的光谱,主要有()、()和(),通常所称原子光谱即指此3类光谱。
答案:原子吸收光谱,原子发射光谱,原子荧光光谱。
9、只有发生偶极矩变化的分子振动,才能引起可观测到的红外吸收光谱带,称这种分子振动为(),反之则称为()。
答案:红外活性的,非红外活性的10、光电子发射过程由3步组成:( )、( )和( )。
答案:光电子的产生,输运,逸出。
11、光电子能谱按激发能源分为( )和( )。
答案:X射线光电子能谱(XPS),紫外光电子能谱(UPS)。
12、X射线激发固体中原子内层电子使原子电离,原子在发射光电子的同时内层出现空位,此时原子(实际是离子)处于激发态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程可称为退激发或去激发过程。
退激发过程有两种互相竞争的方式,即发射()或发射()。
答案:特征X射线(或荧光X射线),俄歇电子。
13、俄歇电子符号XYZ(如KL2L3)顺序表示( )、( )和( )。
答案:俄歇过程初态空位所在能级,向空位作无辐射跃迁电子原在能级,所发射电子原在能级的能级符号。
三、判断1、原子发射光谱是带状光谱。
⨯2、原子吸收光谱是线状光谱。
√3、原子荧光光谱是线状光谱。
√4、紫外可见吸收光谱是带状光谱。
√5、电子光谱是线状光谱。
⨯6、振动光谱是线状光谱。
⨯7、转动光谱是线状光谱。
√8、散射基元是实物粒子,可能是分子、原子中的电子、原子核等,取决于物质结构及入射线波长大小等因素。
√9、特征X射线的位置(波长λ)只与靶材的原子序数Z有关,而与加速电压V和电流I无关,λ与Z的关系由莫塞菜(Mose1ey)定律表述。
√10、根据特征X射线的产生机理,λKβ<λKα,λKα1<λKα2。
√11、俄歇电子的动能只与样品元素组成及所处的化学状态有关,不随入射光子(或其他粒子)的能量而改变,故入射束不需单色。
√俄歇电子的动能与激发源的能量无关。
12、X射线光电子的动能只与样品元素组成有关,不随入射光子的能量而改变,故入射束不需单色。
⨯四、选择1、原子吸收光谱是()。
AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱2、原子发射光谱是()。
AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱3、原子荧光谱是()。
AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱4、X射线荧光光谱是()。
AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱5、电子光谱是()。
BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱6、紫外可见吸收光谱是()。
BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱7、振动光谱是()。
BA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱8、转动光谱是是()。
AA、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱9、拉曼光谱是()。
CA、吸收光谱B、发射光谱C、联合散射光谱D、原子荧光光谱10、核磁共振谱涉及()之间的跃迁。
DA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、电子自旋能级D、原子核自旋能级11、穆斯堡尔谱涉及()之间的跃迁。
AA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、原子外层电子D、原子核自旋能级12、电子自旋共振谱涉及()之间的跃迁。
CA、原子核基态能级和激发态能级B、原子内层电子能级C、物质中未成对电子的自旋能级D、原子核自旋能级13、拉曼光谱中的拉曼位移与()跃迁有关。
BA、电子能级B、振动能级(和/或转动能级)C、原子核基态能级和激发态能级D、原子核自旋能级14、X射线荧光光谱涉及()之间的跃迁。
DA、分子外层电子能级B、振动能级(和/或转动能级)C、原子核基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级15、原子发射光谱涉及()之间的跃迁。
BA、分子外层电子能级B、自由(气态)原子外层电子能级C、原子核基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级16、原子发射光谱涉及()之间的跃迁。
BA、分子外层电子能级B、自由(气态)原子外层电子能级C、原子核基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级17、原子吸收光谱涉及()之间的跃迁。
BA、分子外层电子能级B、自由(气态)原子外层电子能级C、原子核基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级18、原子荧光光谱涉及()之间的跃迁。
BA、分子外层电子能级B、自由(气态)原子外层电子能级C、原子核基态能级和激发态能级D、原子内层电子能级19、分子荧光(磷光)光谱涉及()之间的跃迁。