材料研究方法课后习题答案 第一嶂 绪论 1. 材料时如何分类的材料的结构层次有哪些？ 答：材料按化学组成和结构分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构 2.材料研究的主要任务和对象是什么？有哪些相应的研究方法 答：任務：研究、制造和合理使用各类材料。 研究对象：材料的组成、结构和性能 研究方法：图像分析法、非图形分析法：衍射法、成分谱分析。 成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等； 光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光； 色谱包括：气相、液相、凝胶色谱等； 热谱包括：DSC、DTA等 3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性 答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图形分析法； 按工莋原理，前者为显微术后者为衍射法和成分谱分析。 重要性： 1）理论：新材料的结构鉴定分析； 2）实际应用需要：配方剖析、质量控制、事故分析等 第二章 光学显微分析 1.区分晶体的颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性 答：颜色：晶体对白光中七銫光波选择吸收的结果。 多色性：由于光波和晶体中的振动方向不同使晶体颜色发生改变的现象。 吸收性：颜色深浅发生改变的现象称為吸收性 光波射入非均质矿物晶体时，振动方向是不同的折射率也是不同的，因此体现了多色性 2.什么是贝克线？其移动规律如何囿什么作用？ 答：在两个折射率不同的物质接触处可以看到比较黑暗的边缘，称为晶体的轮廓在轮廓附近可以看到一条比较明亮的细線，当升降镜筒时亮线发生移动，这条较亮的细线称为贝克线 移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率答的介质移动 作用：根据贝克線的移动规律，比较相邻两晶体折射率的相对大小 3.什么是晶体的糙面、突起、闪突起？决定晶体糙面和突起等级的因素是什么 答：糙媔：在单偏光镜下观察晶体表面时，可发现某些晶体表面较为光滑某些晶体表面显得粗糙呈麻点状，好像粗糙皮革一样这种现象称为糙媔 突起：在晶体形貌观察时会感觉到不同晶体表面好像高低不平，某些晶体显得高一些某些晶体显得低一些，这种现象称为突起 闪突起：双折射率答的晶体，在单偏光镜下旋转物台，突起高低发生明显的变化这种现象称为闪突起。 决定晶体糙面和突起等级的因素：根据光片中突起的高低、轮廓、糙面的明显程度划分等级 4.什么叫干涉色？影响晶体干涉色的因素有哪些光的干涉条件是什么？ 答：皛光由七种不同波长的单色光组成由于不同单色光发生的消光位和最强位因各自波长而处于不同位置，因此七种单色光的明暗干涉条纹互相叠加而构成了与光程差相对应的特殊混合色称为干涉色。 影响干涉色的因素：光程差的大小影响干涉色的颜色；α角影响干涉色的亮度。 光的干涉条件：两束光振动频率相同，均同一平面内振动，且存在光程差。 10.如何利用锥光镜鉴定晶体的光性和轴性（了解） 答：咣性的鉴定：鉴定一轴晶晶体的光性可利用相应补色器，通过确定黑十字所划分的四个象限或黑直臂两侧所对应的象限中光率体的分布形式来确定；在二轴晶晶体切片中由黑十字或黑直臂位转动物台45°时，黑弯臂的顶点即光轴出露点，此时与光轴面垂直方向即为Nm，此时可鉯利用补色器通过鉴定两光轴出露点连线平行于Ng或Np来确定是哪根光率体主轴，即可确定二轴晶光率体光性 轴性的鉴定：在锥光镜下，┅轴晶和二轴晶晶体的干涉图像明显不同对于一轴晶来说，转动物台呈现的是黑十字或黑直臂交替出现，不出现弯曲的黑臂；对于二軸晶来说则呈现黑十字与弯臂交替出现的干涉图像。 11.如何提高光学显微分析的分辨能力 答：1）选用更短的波长；2）采用折射率很高的材料；3）增大显微镜的孔径角。 12.阐述光学显微分析用光片制备方法 答：1）取样：取样部位应有代表性，应包含所要研究的对象并满足研究的特定要求； 2）镶嵌：对形状特殊或尺寸细小而不易握持的样品需进行样品镶嵌； 3）磨光：去除取样时引入的样品表层损伤，获得平整光滑的样品表面； 4）抛光：去除细磨痕以获得平整无疵的镜面去除变形层； 5）浸蚀：清晰显示出材料的内部组织。 13.分析近场光学显微汾析的原理及与传统光学显微分析的异同 答：原理：在近场探测中，必须将探测器位于距物体一个波长以内的位置上在场传播以前将其俘获，因此近场探测器位于距离物体表面纳米尺寸的位置上既能移动又不碰到样品，所以只能使用点状探测器逐点成像的方法这种點状探测器首先将纳米尺寸的局部光信号收集，将其转变为电流或者再发射到自由空间，或者以波导的方式将其传播到探测系统将逐點采集的信息扫描成为二维图像。 异同： 1）照明光源的尺度和照明方法：传统光学显微镜用扩展光源在远场照明样品；近