晶体的X射线衍射.ppt

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202X
第三章：晶体的X射线衍射
设入射X射线波矢为 ，散射波波矢为 ，
体系的散射波=所有原子散射波的叠加。电场强度矢量 位相差
取体系中某一原子为坐标原点O，令其散射波位相为0，另一原子位于Q点，其散射波与原点原子散射波的位相差为
散射矢量
1．由N个原子组成的体系的X射线相干散射、衍射
01
（3-1）
02
当体系中原子分布具有某种规律（有序）时，不同原子发出的散射波在某些特定方向上相互加强，总强度很大，即出现（衍射）峰，而在其它方向上相互抵消，总强度几乎为0，这种现象，我们称为X射线衍射。
体系的散射波振幅为：
广义来说，有三种类型，对应与三种原子排列的不同规律：
长程无序 短程（几个原子距离）有序 弥散的洛仑兹型衍射
非晶体 液体 熔态
长程有序 Bragg衍射
晶体 准晶体 超晶格 液晶 纳米多层膜
长短序都无序，但原子对关联函数随衰减，带翼的膺Bragg峰，
液液界面，液固界面，油、水和表面活化剂的三元体系。
2简单晶体的X射线衍射
简化假定
入射X射线 单色平面波晶体：宏观小 ，微观大 ，简单的理想晶体（一个单胞只有一个原子），不考虑折射（n=1），不考虑多重散射（X射线衍射运动等），不考虑吸收，不考虑热运动。
01
02
基本公式
为晶体的基矢，m,n,p为整数，
01
（3-2）
02
=
（3-3）是晶体X射线衍射运动学理论的基本公式，
I(S)即是我们熟知的干涉函数，
令 则，
干涉函数与Laue方程
当干涉函数的三个因子同时为主极大时，晶体的散射波强度，才有值得重视的值，即由晶体发出的X射线衍射强度只有在几个严格一定的方向上不为0，由因子极大值条件的要求，发生衍射时，（衍射矢量）应满足方程组：