第一章 X射线的物理学基础
1.X射线的本质是什么？并请叙述其特征。
答：X射线的本质是电磁波，与可见光完全相同；其波长介于紫外线与γ射线之间，约为0.01—10nm的范围。
X射线的特征：波长短、光子能量大。在通常实验条件下，很难观察到X射线的反射；对于所有的介质，X射线的折射率n都很接近于1。
2.X衍射实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？
答：滤波片的选择: (1)它的吸收限位于辐射源的Kα和K β之间，且尽量靠近K α 。强烈吸收Kβ，K吸收很小；(2)滤波片的厚度以将Kα强度降低一半最佳。 Z靶<40时 Z滤片=Z靶-1； Z靶>40时 Z滤片=Z靶-2； 阳极靶的选择:（1）阳极靶K波长稍大于试样的K吸收限；（2）试样对X射线的吸收最小。 Z靶≤Z试样+1。
（1）X衍射仪常采用Cu靶，Cu的特征X射线及其波长为 ，需要用滤波片或单色器去除 ，用软件去除 。（多选题）
aＫα１，1.5406埃；b Ｋα２，1.5444埃； c Ｋβ，1.392埃 答案：a, c, b
（2）X衍射选用Cu靶，相配的滤波片为 (单选题) a Cu b Fe c Ni d Al 答案：c
由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类
型： 、 。X衍射物相分析利用的是 在晶体中的衍射。
a连续X射线 b特征X射线 答案：a b b 或b a b
（3）判断对错。
用X衍射仪测一个以Fe为主要成分的样品，合适的X射线管和合适的滤波片是Cu靶和Ni滤波片。 （ 错 ）
第二章 X射线的晶体学基础
一、晶体的定义是什么？请叙述其晶体的特点。
答：晶体的定义：内部质点在三维空间有规则排列的物体。晶体的最明显特征是内部质点在三维空间作有规律的重复。 晶体的特点是：
a 、均一性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体 b 、各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质
c 、自限性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素
所组成凸多面体外形
d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点
e、 对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性 g、 最小内能
二、晶体有四大空间格子类型、七大晶系，请具体说出其名称及其特征。
空间格子类型：原始格子（P）、底心格子（C）、体心格子（I）、面心格子（F） 原始格子：P或R，结点仅分布于晶胞的角顶。结点坐标000
底心格子：A、B、C、H，结点分布于晶胞的角顶与一对面的中心。结点坐标为000，1/2 1/2 0。
体心格子：I，结点分布于晶胞的角顶与中心。结点坐标为000，1/2 1/2 1/2
面心格子：F，结点分布于晶胞的角顶与面中心。结点坐标为000，1/2 1/2 0， 1/2 0 1/2， 0 1/2 1/2
七大晶系：
等轴晶系：a = b = c, α=β=γ= 90°； 四方晶系： a =b ≠c, α=β=γ= 90°；
六方晶系：a =b ≠c, α=β= 90°, γ=120°； 三方晶系： a = b = c, α=β=γ≠90°； 斜方晶系：a ≠b ≠c, α=β=γ= 90°；
单斜晶系： a≠b≠c, α=γ= 90°, β≠90°； 三斜晶系：a ≠b ≠c, α≠β≠γ≠90°；
三.什么叫晶面指数。计算以下晶面指数。
答：晶面指数（hkl）是晶面在三个晶轴上的截距倒数之比，它是用来标记一组互相平行且间距相等的点阵面与晶轴的取向关系的参数。
具体做法：在一组平行的面网中，任选一个面，量出它在三个坐标轴上的截距，并用点阵周期a,b,c为单位来度量;写出三个截距的倒数;将三个倒数乘以分母的最小公倍数，把它们化简为整数，并用圆括号括起来，即为该组平行晶面的晶面指数
h : k : l
=a/3a ：b/2b : c/2c =2 : 3 : 3
四、比较面网符号（001）与（006），（110）与（220），（123）与（369）的面网间距。
提示：以等轴晶系为例，
1/d2 = （h2 +k2 + l2）/ a2
五、下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重新排列：（123），（100），（200），（121），（111），（220），（130），（030），（221），（110） 提示： dhkl=a/sqrt（h2+k2+l2） d从大到小排列，即h2+k2+l2从小到大
六、判断下列哪些晶面属于[-1 1 1]晶带:
(-1 -1 0),(-2 -3 1),(2 3 1),(2 1 1),(-1 0 1), (1 -3 3), (1 -1 2),(-1 -3 2),(0 -1 1),(2 1 2) 提示：晶带定律 hu+kv+lw=0
七、试计算(-3 1 1)(-1 -3 2)的共同晶带轴。 提示：
八、α-Fe属于立方晶系，点阵参数a= 0.2866 nm。如用Cr X射线（λ kα =0.2291nm）照射，试求（110）、（200）及（211）晶面可发生衍射的反射角θ。 提示：布拉格公式 λhkl＝2dsinθhkl和 d=a/sqrt(h2+k2+l2)
九、Cukα射线（λ=0.154nm）照射Cu样品，已知Cu的点阵常数a=0.361nm，试求其（200）面的反射角θ。
提示：由dhkl=a/sqrt（h2+k2+l2）和2dhklsinθ=λ可得 sin2θ=λ2/4a2 * (h2+k2+l2 ）
十、用Cukα（λ=1.5406埃）照射Ag（面心立方格子）样品，测得第一衍射峰的位置2θ=38度，试求Ag样品第一衍射峰的d值和Ag的点阵常数。 提示：布拉格公式 λhkl＝2dsinθ和 d=a/sqrt(h2+k2+l2) 第一衍射峰为（111）
所以a2=λ2/4sin2θ*(h2+k2+l2)=….
第三章 X衍射原理
1、什么是晶体衍射的两个要素?它们与晶体结构有何对应关系？晶体衍射两要素在衍射图上有何反映?
答： 晶体衍射的两个要素：衍射方向和衍射强度。
晶胞大小、形状 ，决定X射线的衍射方向，表现在X衍射（点、峰）的位置 晶胞内原子种类和位置，影响X衍射强度，表现在衍射点（线）的黑度、宽度峰的高度、高度
2. X射线在晶体中的衍射遵循布拉格公式，试述布拉格公式2dHKLsinθ=λ中各参数的含义。根据布拉格方程分析产生晶体衍射的极限条件。 答：2dsinθ=nλ
d-面网间距，λ-入射X光波长，n-整数，反射级数，表示是第几次原子面反射 θ-入射线与反射面的夹角，称掠射角，又称半衍射角，而2θ 称为衍射角 产生衍射的极限条件：
在任何可观测到的衍射角下，产生衍射的条件是λ<2d。这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生
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