1-3X射线衍射.ppt

第一章晶体结构
§
概述
应用广泛
凡是涉及物质的研究,无论是结构还是组成成分,都可利用X射线衍射,该技术已成为材料研究的常规手段。~ Å之间。
晶体物质物相成分的定性和定量分析
晶体物质的晶体结构和分子结构测定
发展历史
1895年德国物理学家伦琴发现X射线
1912年德国物理学家劳厄通过实验证实它是一种波长很短的电磁波,~100Å
1912年,英国物理学家布拉格父子(W. H. Bragg和W. L. Bragg)将X射线用于晶体分析,并推导出了著名的布拉格公式。
X射线与物质的相互作用
X射线与物质的相互作用
光电效应和荧光辐射受激原子产生二次辐射(二次标识X射线)和光电子(光电效应),入射线的能量因此被转化从而导致衰减。二次辐射又称为荧光X射线,是受激原子的特征射线,与入射线波长无关。荧光辐射是X射线光谱分析的依据,同时在衍射花样中带来背景。
俄歇效应二次光电子,该电子的能量仅依赖于物质原子的能级结构。每种元素都有一定的特征俄歇电子能谱。利用俄歇电子可分析物质表面两三个原子层的元素成分分析。
热能入射光子的能量被吸收,却没有激发出光电子,能量转变为物质中分子的热振动能,以热的形式成为物质的内能。
1、衍射方程
方程的意义:当衍射波矢和入射波矢相差一个或几个倒格矢时,就满足衍射加强条件。n称为衍射级数, 是面指数。称为衍射面指数
布拉格方程
发生衍射的条件 nλ=2dsinθ
P
Q
P’
Q’
q q
2q
布拉格方程推导的几项假定
,并理想地按空间点阵的方式排列;
;
;
—个理想晶体由无穷多个晶面组成。
,晶体到底片的距离约为几十毫米,因此,当观察散射波在底片上各点的干涉结果时,认为从晶体的所有原子到底片观察点的反射线是互相干行的。
2、反射方程
n称为衍射级数, 是面指数的面间距,这就是布拉格反射条件。
3、反射球
满足衍射条件的倒格点落在一个球面上,这些倒格点所对应的晶面将产生反射,称这样的球为反射球