x射線衍射強(qiáng)度ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-17 22:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 在入射 X線照射下，實(shí)際晶體 X射線的相干作用只能在嵌鑲塊內(nèi) 進(jìn)行，嵌鑲塊之間無嚴(yán)格的相位關(guān)系，不可能發(fā)生干涉作用。 ? 整個(gè)晶體的反射強(qiáng)度是各個(gè)晶塊衍射強(qiáng)度的機(jī)械疊加。 N個(gè)晶胞（構(gòu)成） → 亞晶 → 小晶體（晶粒） 已知晶胞的衍射強(qiáng)度 （ HKL晶面 ） IHKL＝ |FHKL|2Ie 若小晶粒體積為 Vc， 晶胞體積為 V胞 ， 則 N＝ Vc/V胞 N個(gè)晶胞 HKL晶面衍射的疊加強(qiáng)度為： Ie（ Vc/V胞 ） 2|FHKL|2 考慮到實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)與理想狀況的 差別 ， 乘以一個(gè) 因子 ： [（ λ 3/Vc） (1/sinθ )] Im = Ie [（ λ 3/Vc） (1/sinθ )] （ Vc/V胞 ） 2|FHKL|2 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 五、衍射強(qiáng)度影響的因素 X射線的衍射強(qiáng)度 , 除 與晶體本身性質(zhì)有關(guān)， 還與 實(shí)驗(yàn)因素 有關(guān)。 不同實(shí) 驗(yàn)方法對衍射強(qiáng)度的影響不同 。討論 粉末法 影響中衍射強(qiáng)度的 因素 : 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 一個(gè)電子對 X射線的散射強(qiáng)度 （ 偏振因子 ） 原子內(nèi)各電子散射波合成 一個(gè)原子對 X射線的散射強(qiáng)度 （ 原子散射因子 ） 晶胞內(nèi)各原子散射波合成 一個(gè)晶胞對X射線的散射強(qiáng)度 （ 結(jié)構(gòu)因子 ） 參加衍射晶粒數(shù)目的影響 （粉末）多晶體衍射（積分）強(qiáng)度 單位弧長衍射強(qiáng)度 － 角因子 溫度對強(qiáng)度的影響－ 溫度因子 吸收對強(qiáng)度的影響－ 吸收因子 等同晶面數(shù)對強(qiáng)度的影響－ 多重性因子 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 五、衍射強(qiáng)度影響的因素 1．多重性因子（ P） （ 1） 等同晶面 —— 指晶面間距相等 ， 晶面上原子排列相同的晶面 。 如立方晶系（ 100）面有 6個(gè)，這些面 2θ 相同，在同一錐面上；正方晶 系（ 100）面有 4個(gè)。 反射球 2? （ 2）多重性因子 等同晶面的個(gè)數(shù)對衍射強(qiáng)度的影響叫作 多重性因子 ，用 P表示。 衍射環(huán)的強(qiáng)度與參與衍射的晶面數(shù)成正比；不同晶系的多重性 因子不同，可查附錄 9 。 表 3－ 2各晶面族的多重因子表 晶系 指數(shù) H00 0K0 00L HHH HH0 HK0 0KL H0L HHL HKL P 立方 6 8 12 24 24 48 菱（六）方 6 2 6 12 24 正方 4 2 4 8 8 16 斜方 2 4 8 單斜 2 4 2 4 三斜 2 2 2 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 2． 角因子 φ （ θ ） 從電子到晶胞對 X射線的衍射 ， 都與衍射角有關(guān) 。 衍射強(qiáng)度中所有 涉及到衍射角的因素都用 角因子 —— φ （ θ ） 表示 。 （ 1） 構(gòu)成 包括 衍射強(qiáng)度極化因子 （ 已介紹 ） 和 羅侖茲因子 。 （ 2）規(guī)律 衍射 峰高 隨 角度增加而降低 ；衍射 峰寬隨衍射角增加 而變寬 ；但不同衍射方式與不同樣品影響亦不同。 粉末法樣品由許多細(xì)小晶粒組成，羅侖茲因子反映了樣品中參與 衍射的 晶粒大小、 晶粒的 數(shù)目 和衍射線 位置 對衍射強(qiáng)度的 影響 。 （ 3）羅侖茲因子考慮到以下幾種情況： 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 衍射原理以簡單空間點(diǎn)陣為例，參加衍射的晶體理想化，入射光嚴(yán) 格單色且絕對平行。實(shí)際為 不完善的多晶 ，晶粒大小不一；且光束有一定 寬度 ，導(dǎo)致實(shí)際 得到的衍射峰強(qiáng)度是這個(gè)峰的積分強(qiáng)度。 圖 39 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 － 晶體一維方向很小時(shí) 如 8層的晶體，如相鄰層的光程差為 λ/8，第 0層與第 4層的反射線產(chǎn)生相消干涉 。第 1層與 5層的反射相消干涉 …… 第 3層與第 7層反射相消干涉，最后所有的反射線全部抵消，不產(chǎn)生衍射線。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 － 晶體一維方向很小時(shí) 推導(dǎo)布拉格方程時(shí)，假定晶體為由無限個(gè)晶面組成的理想晶體。故對任何一個(gè)入射角不滿足布拉格方程的 X射線來說，晶體中的任何一個(gè)晶面的反射總可以找到一個(gè)與它的光程差為 λ/2的晶面反射，使二者產(chǎn)生相消干涉。以致于 任何不滿足布拉格方程的 X射線都不產(chǎn)生衍射線 。 當(dāng)晶體很小，即晶面數(shù)目有限時(shí) ，如何？ 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 － 晶體一維方向很小時(shí) 設(shè)有一個(gè) (m+1)層的小晶體，晶面間距為 d，晶體在垂直晶面方向的厚度為 l=md。當(dāng)入射 X射線 S與晶面嚴(yán)格成布拉格角時(shí)，相鄰兩層反射線的光程差根據(jù)布拉格方程為： δ=2dsinθ=nλ 其相位差為 0，各晶面的反射相長干涉，在該衍射線方向形成一條最大強(qiáng)度的衍射線 m+1 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 － 晶體一維方向很小時(shí) 若存在 Δθ， 有： 2θ1=2θB+Δθ； 2θ2=2θB－ Δθ。 若是理想晶體 ， 2θ1角不滿足布拉格方程 ， 不能產(chǎn)生衍射 。 若晶體小 、 晶面層數(shù)太少 ， 不足以使所有晶面的反射全部抵消 ， 產(chǎn)生不完全的相消干涉 。 在稍微偏離主衍射線的方向上仍有一定的衍射強(qiáng)度 ， 使 衍射峰寬化 。 晶體大到一定程度，各晶面的反射完全相消，衍射強(qiáng)度等零－圖中 2θ1和 2θ2位置。 Δθ大到什么程度才能產(chǎn)生完全的相消干涉？ 圖 39 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 － 晶體一維方向很小時(shí) 對 m+1層晶體 ， 只有 Δθ大到使相鄰層的光程差等于 λ/m時(shí) ， 即第 0層反射與第 m層反射的光程差為 λ時(shí) ， 對入射線 S， 晶面才能產(chǎn)生完全的相消干涉 ， 使衍射強(qiáng)度為 0。 若晶面間距為 d， 厚度為 l=md， 2dsinθ 1=λ/m (1) (相鄰層的光程差 ) δ = 2dsinθ1 ＝ 2dsin(θ+Δθ) =2d(sinθcosΔθ+cosθsinΔθ) Δθ 很小，近似認(rèn)為： cosΔθ =1 sinΔθ =Δθ δ = 2dsinθ+2dΔθcosθ =
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1