问答题简要分析X射线衍射和电子衍射的异同点。

题目

问答题

简要分析X射线衍射和电子衍射的异同点。

参考答案和解析

正确答案：相同点：
电子衍射和X射线衍射的原理基本相似，即入射晶体后电子成了新的辐射源，向空中发射的散射波产生干涉，在某些固定方向上增强减弱或消失，产生衍射现象。
不同点：
1）电子衍射波的波长短通常加速电压为100~200kv，电子波的波长一般在0.00215~0.00370nm，而X衍射线波长一般为0.05~0.25nm。
2）电子衍射波反射球的半径大。
3）电子波的散射强度高物质对电子的散射比对X射线的散射强度强约106倍。
4）电子衍射可以对微区结构和形貌进行同步分析，X衍射无法进行形貌分析。
5）电子衍射波采用薄晶样品。
6）电子波的衍射斑点位置精度低。

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相似问题和答案

第1题：

有关X射线衍射的描述,错误的是()。

A、X射线是一种电磁波

B、X射线衍射分析中得到的信息事实上是晶体中原子的电子密度分布图

C、X-射线晶体结晶学技术可用于蛋白质结构的分析

D、X-射线衍射图需要通过计算机进行计算，最终才能得出所测物质的结构特征

答案：B

第2题：

X射线晶体衍射分析为什么采用X射线和晶体？

正确答案:X射线：X射线衍射是研究生物大分子结构最精确，分辨率最高的技术，X射线晶体学所使用的是cuka，其波长为1.5418Å，这个尺度与分子中碳原子质检的键距相当，因此刚好适用于解析分子的结构（原子的量级为1Å，可见光波长为几百纳米量级，要想把分子中原子分辨出来，只能用波长量级为Å的电磁波，X射线恰好满足要求）
晶体：单个分子散射的X射线极其微弱，很难检测。晶体中分子以同样的方式排列，其散射的电磁波可叠加而增强信号到可检测水平

第3题：

电子衍射和X射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。()

参考答案：×

第4题：

问答题

X射线衍射与电子衍射有何异同点？

正确答案：不同点：
A.X射线波长大，衍射角大，可接近90°，电子束波长小，衍射角通常小于90°；
B.电子衍射采用薄晶样品，会使点阵在倒易空间里沿厚度方向拉伸成杆状，增加倒易点阵与反射球相交的机会，使略偏离布拉格衍射角的电子束也能发生衍射；
C.电子波长较小，反射球半径很大，在衍射角范围内的球面可看成平面； d、晶体对电子的散射能力强于对X射线的散射能力，衍射强度高；
E.电子衍射只使用非常薄或微细粉末样品，而X射线衍射对样品的要求较低、
相同点：都需要满足布拉格衍射条件才能发生衍射，都可以进行物相的鉴定，电子衍射的精度更高。

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第5题：

证明电子具有波动性的著名实验（）

A、α粒子的散射实验
B、电子衍射
C、阴极射线能推动叶片转动或作功
D、原子光谱

正确答案:B

第6题：

X射线衍射与光学反射不同点有（）。

A、光学反射完全是表面作用
B、X射线衍射则深入到晶体内部，其内层原子面也参与反射作用
C、光学反射可选择任意的入射角
D、X射线的反射则受布拉格定律制约，即必须满足布拉格定律

正确答案:A,B,C,D

第7题：

证明电子具有微粒性的实验（）

A、α粒子的散射实验
B、电子衍射
C、阴极射线能推动叶片转动或作功
D、原子光谱

正确答案:C

第8题：

X 射线衍射分析的粉末试样必须满足两个条件:( )和( )。

参考答案：晶粒要细小;试样无择优取向

第9题：

问答题

试比较单晶和多晶的电子衍射谱，并说明多晶电子衍射谱中环形花样形成的原因。

正确答案：单晶的衍射谱：规则的衍射斑点。
多晶的衍射谱：同心圆环。
形成原因：多晶体由于晶粒数目极大且晶面取向在空间任意分布，倒易点阵将变成倒易球。倒易球与厄瓦尔德球相交后在照相底片上的投影将成为一个个同心圆。

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第10题：

问答题

分别从原理、衍射特点及应用方面比较X射线衍射和透射电镜中的电子衍射在材料结构分析中的异同点。

正确答案：原理：X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波；晶体内原子呈周期排列，因而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用，在某些方向上发生相长干涉，即形成衍射。
特点：
1）电子波的波长比X射线短得多
2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内
3）电子衍射中略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射
4）电子衍射束的强度较大，拍摄衍射花样时间短。
应用：硬X射线适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析，软X射线可用于非金属的分析。透射电镜主要用于形貌分析和电子衍射分析（确定微区的晶体结构或晶体学性质）

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简要分析X射线衍射和电子衍射的异同点。

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