同濟(jì)大學(xué)-材料學(xué)專業(yè)-《材料研究方法》考研真題

1、06部分二、解析1.試闡述紅外光譜分析的基礎(chǔ)以及應(yīng)用。參考答案：紅外光譜是由于分子振動能級的躍遷（同時伴隨轉(zhuǎn)動能級躍遷）而產(chǎn)生的物質(zhì)能吸收紅外光譜應(yīng)滿足兩個條件：1.輻射應(yīng)具有剛好恩那個滿足物質(zhì)躍遷時所需的能量；2.輻射與物質(zhì)之間有相互作用（2）輻射與物質(zhì)之間有相互作用，分子的偶極距必須發(fā)生變化的振動，分子振動的形式：1伸縮振動ａ對稱伸縮振動ｂ反對稱伸縮振動2變形和彎曲伸縮振動ａ面內(nèi)變形剪式振動面內(nèi)搖擺振動ｂ面外變形面外搖擺振動扭曲變形

2、掘動紅外光譜振動吸收帶的類型：Ｘ－Ｈ伸縮振動區(qū)叁鍵和累積雙鍵區(qū)雙鍵伸縮振動區(qū)Ｘ－Ｙ伸縮振動區(qū)和Ｘ－Ｈ變形振動區(qū)紅外光譜的應(yīng)用：定性分析1試樣的分離與精制2.了解與試樣性質(zhì)有關(guān)的其他方面的因素3.圖譜的解析定量分析試題解析：知識點(diǎn)：紅外光譜的基礎(chǔ)與應(yīng)用答題思路：綜合兩方面信息進(jìn)行解答歷年考頻：此考點(diǎn)在近五年中共出現(xiàn)3次，分別為：04.06，07年.2.什么是斯托克斯線、反斯托克斯線，試說明拉曼光譜與紅外光譜是互補(bǔ)的。參考答案：在拉曼散射中

3、，若光子把一部分能量傳遞給樣品分子，得到的散射光能量減少，在垂直方向測量到的散射光中，可檢測一定頻率的線，稱為斯托克斯線。反之，如果分子處于激發(fā)態(tài)，與光子發(fā)生非彈性碰撞就會釋放能量而回到基態(tài)，得到反斯托克斯線。1.拉曼光譜是一個散射過程，因此任何尺寸、形狀、透明度的樣品，只要能被激光照到，就可以直接進(jìn)行測量，極微量的樣品都可以照射到。2.水是極性很強(qiáng)的分子，因而其紅外吸收非常強(qiáng)烈。但水的拉曼反射卻極微弱。3.對于聚合物及其他分子，拉曼散

4、射的選擇定則限制較小，因而可以得到更豐富的譜帶。試題解析：知識點(diǎn)：拉曼光譜的基本知識2簡述DSC的種類和定量熱分析原理，舉例說明其在材料研究領(lǐng)域的應(yīng)用。1.參考答案：DSC分為兩種。分別為功率補(bǔ)償型和熱流型原理：：DSC技術(shù)是在程序控制溫度下，測量輸入到試樣和參比物的能量差隨溫度或時間變化的一種技術(shù)。差示掃描量熱分析法就是為克服差熱分析在定量測定上存在的這些不足而發(fā)展起來的一種新的熱分析技術(shù)。該法通過對試樣因發(fā)生熱效應(yīng)而發(fā)生的能量變化進(jìn)

5、行及時的應(yīng)有的補(bǔ)償，保持試樣與參比物之間溫度始終保持相同，無溫差、無熱傳遞，使熱損失小，檢測信號大。因此在靈敏度和精度方面都大有提高。DSC技術(shù)的特點(diǎn)：由于試樣用量少，試樣內(nèi)的溫度梯度較小且氣體的擴(kuò)散阻力下降，對于功率補(bǔ)償型DSC有熱阻影響小的特點(diǎn)。應(yīng)用：1.純度分析2.定量分析3.純度分析4.比熱容測定試題解析：2.知識點(diǎn)：DSC的種類和定量熱分析原理3.答題思路：綜合分析各知識點(diǎn)歷年考頻：此考點(diǎn)在近五年中共出現(xiàn)3，分別為：04，06

6、，07年。3請?jiān)斒鲭娮友苌浜蚗射線衍射的異同點(diǎn)。1.參考答案：相同點(diǎn)：都是通過衍射譜線進(jìn)行分析不同點(diǎn)：1）.透射電鏡常用雙聚光鏡照明系統(tǒng)，束斑直徑為1~2μm，經(jīng)過雙聚光鏡的照明束相干性較好。（2）.透射電鏡有三級以上透鏡組成的成像系統(tǒng)，借助它可以提高電子衍射相機(jī)長度。普通電子衍射裝置相機(jī)長度一般為500mm左右，而透射電鏡長度可達(dá)1000~5000mm。（3）.可以通過物鏡和中間鏡的密切配合，進(jìn)行選區(qū)電子衍射，使成像區(qū)域和電子衍射區(qū)域

7、統(tǒng)一起來，達(dá)到樣品微區(qū)形貌分析和原位晶體學(xué)性質(zhì)測定的目的。試題解析：2.知識點(diǎn)：子衍射和X射線衍射的異同點(diǎn)3.答題思路：對比兩個知識點(diǎn)的異同歷年考頻：此考點(diǎn)在近五年中共出現(xiàn)3，分別為：04，06，07年。4請說述電子探針中波譜的原理和應(yīng)用，并簡述波譜與能譜在應(yīng)用方面的異同。1.參考答案：波譜儀利用某些晶體對X射線的衍射作用來達(dá)到使不同波長分散的目的。波譜儀分為兩種1.旋轉(zhuǎn)式波譜儀2.直進(jìn)式波譜儀1)所用的Si(Li)探測器尺寸小，可裝在

8、靠近樣品的區(qū)域：接收X射線的立體角大，X射線利用率高，可達(dá)10000脈沖s109A而波譜儀僅幾十到幾百脈沖s109A。能譜儀在低束流下(1010～1012A)工作，仍能達(dá)到適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)率，束斑尺寸小，最少可達(dá)0.1μm3，而波譜儀大于1μm3。2)分析速度快，可在2～3分鐘內(nèi)完成元素定性全分析。3)能譜儀不受聚焦圓的限制，樣品的位置可起伏2～3mm。4)工作束流小，對樣品的污染作用小。5)能進(jìn)行低倍X射線掃描成象，得到大視域的元素