近代材料分析答案

1、第一章：電子光學(xué)基礎(chǔ)1AriyAriy斑如何形成？斑如何形成？Airy斑：物體上的點(diǎn)通過(guò)透鏡成像時(shí)，在像平面上得到的是一個(gè)中心最亮、周?chē)鷰в忻靼迪嚅g同心圓環(huán)的圓斑，即所謂Airy斑2簡(jiǎn)述產(chǎn)生像差的三種原因。簡(jiǎn)述產(chǎn)生像差的三種原因。像差可分為幾何像差和色差，而幾何像差主要指球差和像散球差：由于電磁透鏡的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域?qū)﹄娮拥恼凵淠芰Σ煌斐?，離開(kāi)透鏡主軸較遠(yuǎn)的電子比主軸附近的電子被折射程度大。像散：由透鏡磁場(chǎng)的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)而引起的，使其

2、在不同方向上的聚集能力不同。極靴內(nèi)孔不圓、上下極靴的軸線錯(cuò)位、制作極靴的材料材質(zhì)不均勻以及極靴孔周?chē)植课廴镜仍颍紩?huì)使電磁透鏡的磁場(chǎng)產(chǎn)生橢圓度。非旋轉(zhuǎn)性對(duì)稱(chēng)，會(huì)使它在不同方向上的聚焦能力出現(xiàn)差別，結(jié)果使成像物點(diǎn)p通過(guò)透鏡后不能在像平面上聚焦成一點(diǎn)。色差：由于入射電子波長(zhǎng)(或能量)的非單一性所造成的，能量大的電子在距透鏡光心比較遠(yuǎn)的地方聚焦，能量低的電子在較近的地方聚焦。3何為電磁透鏡的焦長(zhǎng)及景深，有何用途？何為電磁透鏡的焦長(zhǎng)及景深，

3、有何用途？焦長(zhǎng)：當(dāng)物平面固定時(shí)，像平面前后移動(dòng)成清晰像時(shí)允許移動(dòng)的最大距離。（當(dāng)透鏡焦距和物距一定時(shí)，像平面在一定的軸向距離內(nèi)移動(dòng)，也會(huì)引起失焦。如果失焦引起的失焦斑尺寸不超過(guò)透鏡因衍射和像差引起的散焦斑大小，那么像平面在一定的軸向距離內(nèi)移動(dòng)，對(duì)透鏡像的分辨率沒(méi)有影響。我們把透鏡像平面允許的軸向偏差定義為透鏡的焦長(zhǎng)，）用DL表示用途：底片移動(dòng)范圍在焦長(zhǎng)范圍內(nèi)都可呈清晰像。景深：當(dāng)像平面固定時(shí)，物平面前后移動(dòng)能呈清晰像時(shí)所允許的最大移動(dòng)范

4、圍。用Df來(lái)表示用途：如果樣品厚度適合，那么在透鏡景深范圍之內(nèi)，可以移動(dòng)物平面，從而使樣品各部位的細(xì)節(jié)都能得到清晰的圖像4對(duì)比光學(xué)顯微鏡與電磁顯微鏡分辨率。對(duì)比光學(xué)顯微鏡與電磁顯微鏡分辨率。光學(xué)顯微鏡：△r0=0.61λnsinα；λ=3900—7600，孔徑半角α=70—75，n=1.5，得△r0=2000電磁顯微鏡：分辨本領(lǐng)由衍射效應(yīng)和球面像差來(lái)決定。當(dāng)衍射效應(yīng)Airy斑和球差散焦斑尺寸大小相等時(shí)△r0=Aλ34Cs14A=0.40

5、.55，λ=0.0251，得△r0=2可見(jiàn)電磁透鏡比光學(xué)顯微鏡分辨率要高至少103的數(shù)量級(jí)補(bǔ)充題：光學(xué)顯微鏡與透射電鏡成像區(qū)別補(bǔ)充題：光學(xué)顯微鏡與透射電鏡成像區(qū)別波長(zhǎng)分辨率聚焦優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)光學(xué)顯微鏡3900~76002000直線聚焦簡(jiǎn)單，直觀只能觀察表面形態(tài)，不能做微區(qū)成份分析。?射線衍射儀0.1~100無(wú)法聚焦相組成分析，簡(jiǎn)單，精確無(wú)法觀察形貌電子顯微分析0.0251(200kV)1.8螺旋聚焦組織分析，物相分析（電子衍射)，成分分析（能

6、譜，波譜，電子能量損失譜）價(jià)格昂貴不直觀操作復(fù)雜；樣品制備復(fù)雜。第二章：透射電子顯微鏡第二章：透射電子顯微鏡若復(fù)型是同種材料制成，以IB為像背景強(qiáng)度，則強(qiáng)度差△IA=IBIA當(dāng)QΔt遠(yuǎn)小于1時(shí)，??tQeIeIIItQttQBABA???????????如果復(fù)型是由兩種材料組成，假定凸起部分（多出的第二種材料）總散射截面為AQ，則IA=I0e(QA△tQBtb)當(dāng)tQA?遠(yuǎn)小于1時(shí)，tQeIIIAtQBA???????第四章第四章電子衍