【正文】 陣所貫穿的一整塊固體 ? 多晶 – 整塊固體不僅為一個空間點陣所貫穿 – 由許多小的單晶體按不同的取向聚集而成的固體。 ? 求：確定二種 NaCl晶胞的大小和型式 解： I、實線格子 （ 2）晶胞的型式 – 實線格子為復格子 – 實線格子對應的晶胞為復晶胞 82頂 點面內NNNN ???素晶胞 ?復晶胞？ 素格子 ?復格子？ 格子占有陣點數？ 488260 ????? 例：圖為 NaCl的兩種空間格子（實線和虛線）， 實線格子為立方面心格子，其對應的立方面心點陣參數 a＝ 。 ?是晶體的基本重復單位 ： ?晶胞三個邊長（基本向量） a、 b、 c及三邊夾角 α、 β、 γ ?描述晶胞的大小和形狀 =點陣參數 晶體結構 = 點陣 + 結構基元 =空間格子（平行六面體） + 結構基元 = 晶胞 空間點陣 （無限） 空間格子 陣點 點陣單元 平面點陣 直線點陣 點陣參數 抽象 晶體 （有限） 晶格 結構 基元 晶胞 晶面 晶棱 晶胞 參數 具體 晶體 點陣、格子、結構基元 空間點陣與晶體 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 晶系 晶體幾何學基本知識 （ 1）晶胞二個要索 （ 2）微粒的分數坐標 （ 3）晶面及晶面指數 （ 4）干涉指數及晶面間距 、型式 ?大?。河删О麉荡_定 ?型式：指晶胞是素晶胞還是復晶胞 ?晶胞中原子的種類、數目和位置 晶體 點陣、格子、結構基元 空間點陣與晶體 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 晶系 晶體幾何學基本知識 （ 1）晶胞二個要索 （ 2）微粒的分數坐標 （ 3）晶面及晶面指數 （ 4）干涉指數及晶面間距 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 （ 2）微粒的分數坐標 ? 晶胞中原子 P 的位置用向量 OP代表 ? x、 y、 z就是分數坐標 ? x≤ y≤ z≤1 czbyax ??? ?????? 例：求 CsCl晶胞的內容立方格子 (假設晶胞對應的格子為立方格子 ) CsCl晶胞實際具有的離子為 ? 1個 Cl離子 – 分數坐標 (0,0,0) ? 1個 Cs+離子 – 分數坐標 (1/2,1/2,1/2) ? 晶面 – 連接空間點陣的陣點所構成的一系列相互平行的平面 – 晶面一般用晶面指數（ hkl）來表示 晶面指數 – 又稱晶面指標、密勒（ Miller）指數 – 表示為 (hkl) – 用于表示晶面在晶體中的取向 – 通過晶面在三個晶軸上的截距比值來描述 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 （ 3）晶面及晶面指數 例：求晶面的晶面指數 ? 求晶面指數的方法： – 空間點陣中 x、 y、 z坐標軸系統(tǒng)（用點陣周期a、 b、 c為單位，三軸間夾角為 α、 β、 γ） – 量出晶面在 x、 y、 z軸的截距分別為 pa,qb,rc – 寫出三個截距的倒數連比形式 1/p:1/q:1/r – 將三個倒數化為三個互質整數 h:k:l – (hkl)即為晶面指數 解：截距 3a、 3b、 5c 1/3:1/3:1/5 5:5:3 晶面指數為 （ 553） ? （ hkl）表示一組平行且等距離的晶面 ? 當晶面與某坐標軸平行、則表示晶面與該軸的截距離為 ?，其倒數為 0 ? 如果晶面與某坐標軸的負方向相交時，則在相應的指數上加一負號來表示 ? 例（ ）即表示晶面與 y軸的負方向相交 lkh? ? 晶面間距 – 一族平行晶面中相鄰兩個晶面間的距離，稱晶面間距 – 表示： d（ hkl） 、 dhkl或 d（ hkl）或 d – 表示（ hkl）晶面中兩相鄰晶面的距離 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 （ 4）干涉指數及晶面間距 ? 干涉指數（ HKL） – 狹義的晶面指數，是可帶有公約數（ n）的晶面指數，即（ nh nk nl）或 n（ hkl） ? 在晶體中晶面指數（或干涉指數）最低的晶面具有最大的晶面間距 – （ 100）、（ 010）或（ 001）的這類晶面的 d（ hkl） 最大 – 立方、四方或正交晶系中， d（ 100） =a、 d（ 010） =b、 d（ 001） = c 晶體 點陣、格子、結構基元 空間點陣與晶體 晶胞中的微粒、晶棱和晶面指標 晶系 晶體幾何學基本知識 按照晶軸與晶角關系（盡管點陣各不相同），單位晶胞只有七種，稱為七個晶系。 – 靶材原子的內層電子被激發(fā)所引起 – 譜線的波長只與靶材金屬的原子序有關，與激發(fā)電子的速度無關，因此稱特征 X射線。 X射線管 ? X射線的產生 局部抽真空的 X射線管中，用電子束轟擊適當元素而產生 一種 X射線管的示意圖 發(fā)射出的電子在燈絲與陽極之間的高壓電位差作用下朝著靶加速運動。因為 ~99％的入射電子的動能在靶上轉化為熱能。D)，介于紫外線和 γ射線之間 ? 具有波粒二象性，具有動量和動能 ? 直線傳播，傳播速度與光速相同 – 與物質相遇會發(fā)生透過、 散射 、 衍射 或吸收等現象 X射線的分類 ? 連續(xù) X射線 ? 特征 X射線 X射線的產生 特征 X射線 – 產生： 靶材原子的內層電子被激發(fā)所引起 – 譜線的波長只與靶材金屬的原子序有關 – 分類： ? K系輻射 ? Kα 射線： L 層 → K層 ? Kα Kα2 ? Kβ X射線： M 層 → K層 ? Kγ X射線： N層 →K層 ? L系輻射 ? M系輻射 ? … ? Cu靶 Kα射線： ?通常，采用 Cu 的 Kα1和 Kα2的平均波長， ?λ（ Cu ， Kα1） = 197。入射 X射線束遇到的晶體的所有電子都可成為新輻射波源，于是構成群相干波源，故稱相干散射 ? 相干散射僅改變 X射線傳播方向，不改變波長、頻率、周期 ? 衍射 – 發(fā)生相干散射時，當兩個相鄰的波源在某個方向的波程差等于波長 λ的整數倍時，則它們所發(fā)生的波位相一致，互相最大程度地增強，結晶學中將這種波的最大增強稱為衍射 ? 衍射方向：發(fā)生衍射的方向稱為衍射方向 ? 相干散射是 X射線在晶體中產生衍射現象的基礎 X射線衍射的基本原理 3. 布拉格 (Bragg)方程 ?θn 衍射方向 （與(hkl)相對應的衍射角 ,即入射或衍射 X射線與晶面間夾角） ?d(hkl) (hkl)晶面間距 ?n 衍射級數 2 d(hkl)sinθn= nλ 3. 衍射強度 I（ hkl） =KJ – 當今已儲備了相當多物相的 dI/I1數據，若未知物在儲備范圍內，物相分析工作即是實際可行 ? X射線衍射可以對多種物相共存的體系進行全分析 –每個物相產生的衍射將獨立存在，互不相干 –該物質衍射實驗的結果是各個單相衍射圖譜的簡單疊加 2 JCPDS卡片介紹 ? JCPDS – Joint Committee Powder Diffraction Standard – 1972年之后，美國、英國、法國和加拿大等國組成聯合機構整理匯編 第 1區(qū) 1a、 1b、 1c和 1d表明此卡片記載的物相在 2θ90?的區(qū)間中最強的三個衍射峰的 d值和本實驗收集到的最大 d值 第 1~24組卡片的形式 第 4區(qū) 晶體學數據 第 3區(qū) 衍射的實驗條件 第 5區(qū) 物性數據和光學熱學性質 第 6區(qū) 樣品來源和簡單化學性質 第 7區(qū) 樣品的英文化學名稱及分子式 第 8區(qū) 樣品的結構式及英文礦物名稱 第 9區(qū) 在上述實驗條件下收集到的全部衍射的 d、 I/I1和 hkl值 第 10區(qū) 卡片編號數字 第 11區(qū) 卡片質量評定記號 第 2區(qū) 2a、 2b、 2c、 2d是上述各衍射峰相對應的強度，最強峰定為 100 第 25組及以后卡片的形式 3 卡片集索引 ? 字母索引 ? 數字索引 – Hanawalt法 – Fink法 ? 依照化合物的英文名稱按字母順序編排的（編排方式與英文字典相同） ? 每個物相占一個條目。2SiO2礦物名 Mullite，在礦物索引中 M字頭區(qū)域出現 – 有機化合物：兩種 ? 按化合物英文名稱的字母編排的； ? 分子式索引。 數字索引 Hanawalt法 ?應用該數字索引，是依照實驗結果第 1個強峰的 d值到表 15所示的所屬的組中去查找。因此每一個物相在數字索引中將出現 3次， ? 如 Mullite相 ? Fink索引是按 d值大小編排，將 8個強衍射峰按 d值從大到小依次排列，將 4個強峰的 d值印成黑體，這 4個峰輪流為首，改變次序時首尾相接， ? 再如 Mullite相。 ? W對于 N相體系，表示各相的質量分數 ??????Nq*qqNqqqq*M μw/ ρμwμ11 2. 單相體系的強度公式 / μKμ/AKμAVFDJLpr πλcmeIIjjCjjjjjj ??? 228 0022342402802234240AVFDJLpr πλcmeIKCjjjjjj ? 3. 多相體系的強度公式 ? 衍射強度與質量分數的關系 wq N相之中第 q相的質量分數 *Mqqq ,jq ,jμρwKI ? 4. 分析方法 ? 定量分析的難點： – 樣品的質量吸收系數 – 其數值與樣品的組成有關 – 對于待測樣品，在一般情況下是未知的 ? 圍繞解決的各種途徑，產生了相應的定量相分析的各種方法： – 外標法 – 內標法 – 無標樣相定量 – 參比強度法 *Mqqq ,jq ,j μρwKI ? 內標法 ? 在 N相體系中加入一定量樣品中不存在的標準物質 S相（標準物質應結晶完好，晶粒度合適），混合均勻之后樣品由原 N相變成（ N+1）相 *Mqqq ,jq ,j μρwKI39。S ,jq ,j ??? wq 待測的 q相在原樣品中的質量分數為 ? w’ q 待測的 q相在（ N+1）相的樣品中的質量分數 ? wS 標準物 S相在（ N+1）相樣品中質量分數 ? 待測物相 q在樣品中的 Iq， j/IS， j的比值與 wq有線性關系 ? 當待測物相與內標物相