第三講 晶體對X射線的衍射方向和強(qiáng)度.ppt

1、第三個晶體是X射線的衍射方向和強(qiáng)度，2，3.1衍射方向布拉格方程，確定衍射方向的基本原則：光路差是波長的整數(shù)倍數(shù)，翻轉(zhuǎn)布拉格方程。三點(diǎn)假設(shè)：入射線和衍射線都是平面波。x射線和晶體之間的距離，感應(yīng)水手(晶體)和觀察點(diǎn)的距離比原子間距大得多，因此實(shí)際球面波可以粗略地看作平面波。晶體細(xì)胞中只有一個原子。換句話說，晶體細(xì)胞很簡單。原子的大小突然下降，原子中每個電子發(fā)出的一致散射波從原子的中心點(diǎn)發(fā)出。(莎士比亞，原子，原子，原子，原子，原子，原子，原子)，3，Bragg方程，2d sin q=nl，光路差必須是波長的整數(shù)倍數(shù)。=AO OB=2dsin，n是整數(shù)。一般來說，1，d是關(guān)于晶面間距，4，布拉格

2、方程的討論。選擇反射產(chǎn)生的極限條件干涉面和干涉(b) Bragg借用了反射幾何圖形，但衍射是在一定厚度內(nèi)具有相同間距(而不是反射)的結(jié)晶面一起作用的結(jié)果。入射方向散射(反射面)位置反射效率，反射X-張藝興衍射和可見光反射的差異選擇，2d Sin q=l，6，衍射的極限條件下生成入射波長，根據(jù)布拉格方程，Sin不能大于1。也就是說，對于衍射，N的最小值為1，因此7，2d sin q=l，sin的最大值為1，最小測量D尺寸為/2，理論上最大可測量尺寸為無窮大。實(shí)際上，用幾個M表示衍射的極限條件確定面間距，8，干涉面和干涉金志洙，我們把布拉格方程的N抑制在D，得到簡化的布拉格方程。面間距為dHKL的

3、晶面不一定是晶體的原子面，為了簡化引入布拉格方程的反射面，這種反射面稱為干涉面。干涉面的面指數(shù)稱為干涉指數(shù)。9，2d sin q=nl，例如，已知的鋁是面芯立方晶格金屬，晶格常數(shù)為4.05A，用CUKK線照亮鋁的多晶樣品是(111)網(wǎng)格可以反射幾條衍射線，角度各是多少？(CuK=1 .5418 A)，對于立方體，衍射系列N和衍射角度對立方體，CuK=1 .5418，n2d/=3.04舍入，n=3，當(dāng)前第一次衍射計(jì)算：根據(jù)目前計(jì)算的一次衍射，11，可以從布拉格方程中看出衍射模式和晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。對于特定波長，衍射吳宣儀方向是晶體表面間距D的函數(shù)。將每個晶系的D值代入布拉格方程，就可以看出布拉

4、格方程能反映晶體結(jié)構(gòu)中晶胞大小和形狀的變化，但不反映晶胞中原子的品種和位置。立方晶系：方形晶系：12，(a)體心立方a-Fe a=b=c=0.2866 nm，(b)體心立方w a=b=c (e)面心立方X-張藝興衍射強(qiáng)度是在晶體的一個晶面族或一組網(wǎng)格中反射的X-張藝興光子的總數(shù)，即累積強(qiáng)度或積分強(qiáng)度。衍射計(jì)反映了衍射峰的高度(或積分強(qiáng)度衍射峰輪廓包圍的區(qū)域)，照相膠片反映了黑度。15，X-張藝興線路的絕對強(qiáng)度和相對強(qiáng)度X-ray的強(qiáng)度可以用計(jì)數(shù)管測量或計(jì)算方法獲得。衍射吳宣儀絕對強(qiáng)度隨入射強(qiáng)度變化，絕對值測量困難，不需要。因此，衍射線強(qiáng)度通常在同一衍射圖中表示為每個衍射線強(qiáng)度(積分強(qiáng)度或峰值高

5、度)的相對比，即相對強(qiáng)度。相對強(qiáng)度是通過使用特定標(biāo)準(zhǔn)比較每個衍射吳宣儀強(qiáng)度而獲得的強(qiáng)度的相對比。實(shí)際上，它是I累積除以I0的常數(shù)。16，why intensity of diffracted x rays？2d sin q=l，d (q)=f (a，b，c，)，size and shape of unit cell，晶體結(jié)構(gòu)空間晶格結(jié)構(gòu)基元(原子、分子或組)例如，每個晶胞包含兩個相同(相似)原子的斜中心斜(正交)晶胞，以及其(001)面衍射：19，例如，斜晶格中心斜(正交)單元中心斜晶胞布拉格方程不是引起衍射的充分條件。滿足布拉格方程，不消亡，每個晶胞含有兩個不同的(異質(zhì))原子時(shí)，線路徐璐減弱

6、，系統(tǒng)消亡，21，結(jié)構(gòu)因子，定量表征原子陣列，原子種類影響衍射強(qiáng)度的規(guī)律的參數(shù)稱為結(jié)構(gòu)系數(shù)，其絕對值(結(jié)構(gòu)振幅)為，22 I原子f 2Ie 24，考慮與原點(diǎn)相關(guān)的每個原子的位差后，晶胞結(jié)構(gòu)系數(shù)表達(dá)式，F(xiàn)表示晶胞散射能力。 晶胞在同一方向不再具有不同的散射能力，因此需要腳注hkl、Fhkl表示(hkl)晶面組的反射能力。晶胞中(hkl)晶面的衍射強(qiáng)度，25，結(jié)構(gòu)因子Fhkl的計(jì)算和討論，26，每個原子的坐標(biāo)為u1，v1，w1；U2、v2、w2；U3，v3，w3，27，有用的關(guān)系，最后的關(guān)系：28，最簡單的情況，簡單的晶體細(xì)胞，僅在坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0，0)包含原子的晶胞，即| F 111，112，1

7、13或021，022，023011，012，013或101，102，103的|F|值全部為零。(h k)必須是整數(shù)，(1)如果h和k都是偶數(shù)或都是奇數(shù)，則總和為偶數(shù)，|F|=2f |F|2=4f 2，(2)如果h和k是偶數(shù)，例如(110)(100)、(111)、(210)、(221)等沒有散射。(h，k l)為偶數(shù)時(shí)，|F|=2f，|F|2=4f 2時(shí)，L為完全奇數(shù)或偶數(shù)，(h k)，(k l)和(h l)為偶數(shù)，因此F=4f，32，摘要：衍射圖中非零衍射的位置取決于晶胞參數(shù)。衍射強(qiáng)度取決于晶格類型。系統(tǒng)消亡：由于原子在晶胞中的位置不同或原子種類不同，特定衍射方向的強(qiáng)度下降或消失(0)，33，X-ray的小晶體的散射