x射線衍射強(qiáng)度ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-21 22:55本頁(yè)面
【正文】 衍射強(qiáng)度 ?? c oss in12?????c oss i n)2c os1()(22??實(shí)際應(yīng)用中多僅涉及相對(duì)強(qiáng)度，故洛倫茲因子寫(xiě)為： 角因子寫(xiě)為： 圖 3－ 12 A（ θ ） 指試樣對(duì)入射線的吸收作用造成的衍射強(qiáng)度衰減 ， 故 引入吸收因子 A（ ? ） 以校正吸收對(duì)衍射強(qiáng)度的影響 。 常見(jiàn)試樣有兩種：照相法采用的 圓柱形粉末多晶樣 和 衍射儀法 用的 平板樣 。 試樣形狀和衍射方向的不同 ， 衍射線在試樣中穿行路 徑的差異 ， 會(huì)導(dǎo)致 A(? )的不同 。 設(shè) A（ ? ） =1時(shí)無(wú)吸收 ， 則吸收程度越大 ， A(? )越小 。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 若其它條件不變 ， 掠射角 θ ↑ ， 吸收作用 ↓ ， 衍射線強(qiáng)度 ↑ 。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 入射線 （ a） （ b） 入射線 ① 樣品半徑的影響； 樣品半徑 r越大，吸收越多， A(?)越??； ② 線吸收系數(shù)的影響： 線吸收系數(shù) μ 越大， 吸收越多， A(?)越??； ③ ?的影響 （ 1）圓柱狀試樣的吸收因子 若其它條件不變 ， 掠射角 θ ↑ ， 吸收作用 ↓ ， 衍射線強(qiáng)度↑ 。 減輕方法： 在試樣中添加適量非晶態(tài)物質(zhì) ， 使試樣稀釋 。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 ① 樣品半徑的影響； r↑ ， A(?)↓ ； ② 線吸收系數(shù)的影響： μ ↑,A(?)↓； ③ ?的影響 （ 1）圓柱狀試樣的吸收因子 （ 2） 板狀樣： 板狀樣采用固定狹縫 ,入射光束發(fā)散角固定 ， 試樣被輻射的面積和 深度隨 θ 變： θ ↑ ， 面積 ↓ ， 深度 ↑ 。 但輻射的體積恒定不變 。 吸收 因子與 θ 無(wú)關(guān) ， 故采用固定狹縫 。 此時(shí)： A（ θ ） ＝ 1/2（ μ 1） 為常數(shù) ， μ 1↑ ， A（ θ ） ↓ ， I↓ 。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 入射線 對(duì)同一試樣的不同衍射線而言，其吸收因子相同，所以在考慮 相對(duì)強(qiáng)度 時(shí)， 可以忽略吸收的影響 。 4．溫度因子（ e－ 2M） 推導(dǎo)布拉格方程時(shí)假設(shè)之一是原子在晶格中 靜止不動(dòng) 。實(shí)際上 原子是 以平衡位置為中心進(jìn)行熱振動(dòng)。 必須考慮熱振動(dòng)給 X射線的衍 射帶來(lái)的影響，即 溫度因子 。該影響主要包括： ① 溫度升高引起晶胞膨脹， d的改變導(dǎo)致 2θ 變化 。據(jù)此可測(cè)定晶 體的熱膨脹系數(shù)。 ② 衍射線強(qiáng)度減小。 因?yàn)闊嵴駝?dòng)使晶體的周期性受到一定的破 壞，產(chǎn)生一些附加的相差，于是在符合布拉格條件下的干涉變得不 完全；使衍射強(qiáng)度減弱。特別是高 θ 角衍射線所受的影響更大些。 ③ 產(chǎn)生向各個(gè)方向散射的非相干散射 ，把這種散射稱(chēng)之為熱漫散 射，其強(qiáng)度隨 2θ 角而增大。熱漫散射 使背底增強(qiáng) 。 因此，考慮到溫度的影響， 在強(qiáng)度公式中 必須 乘上“溫度因子”。 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 4．溫度因子（ e－ 2M） 物理意義 ： e－ 2M為考慮原子熱振動(dòng)時(shí)的衍射強(qiáng)度（ IT）與不考慮 原子熱振 動(dòng)時(shí)的衍射強(qiáng)度（ I）之比 ,即 ： e－ 2M＝ IT /I或 e－ M＝ f/f0 e－ M稱(chēng)為德拜 —— 瓦洛因子，可查表。 f和 f0 分別是 TK和 0K時(shí)的原子散射因子。 溫度因子 e－ 2M和德拜法吸收因子 A（ θ ）隨 θ 角變化的趨勢(shì)相反。 對(duì) θ 角相差較小的衍射線，兩因子的作用可大致相互抵消，簡(jiǎn)化。 故多晶（ HKL）衍射積分強(qiáng)度： I＝ Ie(λ 3e4/32πR 3m2c4)（ V/V2胞 ） |FHKL|2PHKLA（ θ ） e－ 2M 其中 A（ θ ） =[（ 1+cos22θ ） /(sin2θcosθ )] 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 5．粉末法的衍射線強(qiáng)度 綜合考慮各因素的影響，粉末試樣 X射線衍射線強(qiáng)度的計(jì)算公 式為 ： 式中 I0入射 X射線的強(qiáng)度； λ 為入射 X射線的波長(zhǎng)； R為試樣到觀測(cè)點(diǎn)之 間的距離； V為被照射晶體的體積； Vc為單位晶胞體積； P為多重性因子； F為結(jié)構(gòu)因子； A(θ) 為吸收因子； φ(θ) 為角因子； e2M 為溫度因子 其中 A（ θ ） =[（ 1+cos22θ ） /(sin2θcosθ )] 說(shuō)明 ：同一實(shí)驗(yàn)條件下同一物相中各衍射線來(lái)說(shuō)， 項(xiàng) 相同，因此相對(duì)強(qiáng)度 Ir為 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 MceAFPVVmceRII 22222230 )()(32?????????? ?????3 222230 32 cVVmceRI ?????????? 3 Mr eAFPI222 )(c oss i n2c os1 ??????? ?? ???? 第三節(jié) X射線衍射強(qiáng)度 ?????? ?? ?? ?c oss i n 2c os1 22FPI r 5．粉末法的衍射線強(qiáng)度 說(shuō)明 ：同一實(shí)驗(yàn)條件下同一物相中， 德拜法 吸收因子與溫度因子對(duì)強(qiáng)度的影響相反 ， 同一實(shí)驗(yàn)條件下同一物相中， 衍射儀法 溫度因子只與其線吸收系 數(shù) μ l有關(guān) ， 注意事項(xiàng)： 1) 避免樣品的擇優(yōu)取向 2)衰減作用。 公式推導(dǎo)中設(shè)想晶體多為不完整的，具有亞結(jié)構(gòu)或鑲嵌結(jié)構(gòu)，這種晶體具有最大的反射能力。若晶體結(jié)晶完整，亞結(jié)構(gòu)很大，或鑲嵌塊相互平行，其反射能力就很低。這種晶體越接近完整，反射線積分強(qiáng)度減小的現(xiàn)象叫衰減作用，此時(shí)強(qiáng)度公式失效。為此實(shí)驗(yàn)粉末樣品要細(xì)。 Mr eFPI 222 c oss i n 2c os1 ??????? ?? ?? ?復(fù)習(xí)題： ，布拉格方程反應(yīng)了晶體結(jié)構(gòu)中晶胞的什么變化？ ； X射線照射晶體后產(chǎn)生衍射的實(shí)驗(yàn)條件； （極化因子）、結(jié)構(gòu)因子的表達(dá)式； ； ，寫(xiě)出衍射的充要條件； ？寫(xiě)出其表達(dá)式。 、角因子、吸收因子、多重性因子的物理意義。 X射線照射下，失去內(nèi)層電子后會(huì)產(chǎn)生什么反應(yīng)？ 10. X射線產(chǎn)生的條件是什么？寫(xiě)出短波限的定義及表達(dá)式。 ；何為激發(fā)限？寫(xiě)出其表達(dá)式。 。
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