晶體的射線衍射理論

1、晶體的射線衍射理論第1頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四一、晶體的衍射效應(yīng)與衍射幾何 第2頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四可見光的光柵衍射現(xiàn)象K: 0,1,2, ,增強(qiáng)K: 1,2,3, ,相消第3頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四X射線衍射的基本原理晶體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣常數(shù)已知，測(cè)定波長(zhǎng)。-X射線光譜分析；已知波長(zhǎng)，測(cè)定晶體的點(diǎn)陣常數(shù)。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程(1) X射線受一維點(diǎn)陣(原子列)衍射的條件0級(jí)衍射-1級(jí)衍射1級(jí)衍射-2級(jí)衍射2級(jí)衍射X射線傳播方向第5頁，共18頁，2022年

2、，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程(1) X射線受一維點(diǎn)陣(原子列)衍射的條件第6頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四0級(jí)衍射1級(jí)衍射X射線傳播方向第7頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四一維原子列的圓錐入射線束圓錐0級(jí)衍射圓錐(H=0)+1級(jí)(H=+1)+2級(jí)(H=+2)第8頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程(2) X射線受二維點(diǎn)陣(原子面)衍射的條件整個(gè)原子面上所有原子的散射線產(chǎn)生干涉加強(qiáng)的條件衍射方向入射方向第9頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程(3) X射線受三維點(diǎn)陣(空間點(diǎn)陣)衍

3、射的條件整個(gè)三維點(diǎn)陣中所有原子的散射波產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉的條件第10頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程可以用矢量表示。設(shè)s0為入射線方向的單位矢量，s為衍射線方向的單位矢量，令：勞埃方程(3) X射線受三維點(diǎn)陣(空間點(diǎn)陣)衍射的條件勞埃方程的矢量表達(dá)式：第11頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四勞埃方程的討論：是定值；對(duì)于某一條衍射線，H,K,L也是定值。但是： 相互關(guān)聯(lián)。如何確定？第12頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四布拉格方程第13頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四布拉格方程William Bragg

4、, Lawrence Bragg勞埃(Laue)斑點(diǎn)可以看作是由于晶體中原子富集面對(duì)射線的反射形成的。第14頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四布拉格方程的討論1、選擇反射 與可見光的反射相同，某一晶面的入射線、反射線和晶面法線必須位于同一平面內(nèi)，且入射線和反射線分居在晶面法線二側(cè)。 與可見光的反射不同，必須滿足布拉格方程時(shí)，才有可能發(fā)生反射。（選擇反射）2、衍射面（或稱干涉面）和衍射指數(shù)H、K、L：衍射指數(shù)；(HKL)：衍射面第15頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四(111)晶面的1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)衍射線的布拉格角分別為：15.13，31.46，51.52(222)晶面的1級(jí)衍射線的布拉格角為：31.46(333)晶面的1級(jí)衍射線的布拉格角為：51.52用MoK輻射Ag晶體試樣第16頁，共18頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四布拉格方程的討論3、產(chǎn)生反射的極限條件4、衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系5、衍射實(shí)驗(yàn)方法 試樣 勞埃法： 單晶體 變化 不變化轉(zhuǎn)晶法： 單晶體 不變化 變化粉末法： 粉末、