第五章-x射線衍射原理-資料下載頁
2025-08-15 23:55本頁面
【正文】 個小晶體對 X射線的衍射射線的衍射? 材料晶體結(jié)構(gòu)材料晶體結(jié)構(gòu)216。在入射線照射的體積中可能包含多個嵌鑲塊。在入射線照射的體積中可能包含多個嵌鑲塊。因此，不可能有貫穿整個晶體的完整晶面因此，不可能有貫穿整個晶體的完整晶面216。X射線的相干作用只能在嵌鑲塊內(nèi)進行，嵌鑲射線的相干作用只能在嵌鑲塊內(nèi)進行，嵌鑲塊之間沒有嚴格的相位關(guān)系，不可能發(fā)生干涉塊之間沒有嚴格的相位關(guān)系，不可能發(fā)生干涉作用作用216。整個晶體的反射強度是一個晶塊的衍射強度的整個晶體的反射強度是一個晶塊的衍射強度的機械疊加機械疊加認為：小晶體（晶粒）認為：小晶體（晶粒） 由亞晶塊組成由亞晶塊組成 由由 N個晶胞組成個晶胞組成那么，已知一個晶胞的衍射強度（那么，已知一個晶胞的衍射強度（ HKL晶面）為：晶面）為： 若亞晶塊的體積為若亞晶塊的體積為 VC，晶胞體積為，晶胞體積為 V胞胞 ，則：，則： 這這 N個晶胞的個晶胞的 HKL晶面衍射的疊加強度為：晶面衍射的疊加強度為：考慮到實際晶體結(jié)構(gòu)與之的差別，乘以一個考慮到實際晶體結(jié)構(gòu)與之的差別，乘以一個因子：因子：最后得到：最后得到： 粉末多晶體的粉末多晶體的 HKL衍射強度衍射強度191。根據(jù)厄瓦爾德圖解原理，粉末多晶體衍射的厄瓦爾德圖解應(yīng)如圖所示。倒易球與反射球的交線是一個圓，從這個交線圓向反射球心連線形成衍射線圓錐，錐頂角為 4θ191。從交線圓向倒易球心連線形成反射面法線圓錐，半錐頂角為 90176。θ，入射線為兩個圓錐的公共軸 ? 根據(jù)厄爾瓦德圖可知參加根據(jù)厄爾瓦德圖可知參加 HKL晶面衍射的晶粒分晶面衍射的晶粒分布于一個環(huán)帶上，參加衍射晶粒的百分數(shù)布于一個環(huán)帶上，參加衍射晶粒的百分數(shù) :u u晶體中晶面間距、晶面上的原子排列規(guī)律相同的晶面稱為 等同晶面 .u這樣一組晶面稱為一個晶面族。u衍射強度的多重因子衍射強度的多重因子u把同族晶面把同族晶面 {HKL}的等同晶面數(shù)的等同晶面數(shù) P稱為稱為 衍射強度衍射強度的多重因子的多重因子 。 u在多晶體衍射中同一晶面族在多晶體衍射中同一晶面族 {HKL}各等同晶面的面間各等同晶面的面間距相等，根據(jù)布拉格方程這些晶面的衍射角距相等，根據(jù)布拉格方程這些晶面的衍射角 2 ?都相都相同，因此，等同晶面族的反射強度都重疊在一個衍射同，因此，等同晶面族的反射強度都重疊在一個衍射圓環(huán)上。圓環(huán)上。u在晶粒數(shù)目相同的情況下，立方點陣的 {100}晶面簇參與衍射的幾率是正方點陣的 3/2倍，是斜方點陣的 3倍。u立方晶系的 100衍射線最強，正方次之，而斜方最弱。u衍射強度的多重因子衍射強度的多重因子各晶面族的多重因子列表各晶面族的多重因子列表 晶系晶系 指數(shù)指數(shù)H00 0K0 00L HHHHH0 HK0 0KL H0L HHL HKLP 立方立方 6 8 12 24 24 48菱方、菱方、六方六方6 2 6 12 24 正方正方 4 2 4 8 8 16 斜方斜方 2 4 8 單斜單斜 2 4 2 4 三斜三斜 2 2 2? 吸收因子吸收因子 A（（ θ）） 試樣本身對試樣本身對 X射線有吸收，它對射線有吸收，它對 X射線的衍射強度有射線的衍射強度有影響。這就是吸收因子影響。這就是吸收因子 A(θ)。216。 吸收因子的大小依實驗的方法和樣品的形狀不同而吸收因子的大小依實驗的方法和樣品的形狀不同而異異? 照相法使用照相法使用 圓圓 柱形柱形 樣樣 品，品， A和和 θ、 μ及及 樣樣 品半徑品半徑 r有有關(guān)。關(guān)。對某一試樣而言， μ和 r是固定的。A(θ)隨著 θ值的增大而增加，在θ=90176。(2θ=180176。)有最大值，一般定為 1。 對不同的 μ、 r試樣而言，在同一 θ角處， μ、 r越大， A(θ)越小。 ? 衍射儀法使用平板樣品，衍射儀法使用平板樣品， A＝＝ 1／／ 2μ，與，與 θ無關(guān)無關(guān)? 入射線與反射線均在同一側(cè)，入射入射線與反射線均在同一側(cè)，入射角與反射角均相等。角與反射角均相等。? 當(dāng)入射角較小時，當(dāng)入射角較小時， X射線照射試樣的射線照射試樣的面積較大，而深度較淺。反之當(dāng)入面積較大，而深度較淺。反之當(dāng)入射角較大時，照射試樣的面積較小射角較大時，照射試樣的面積較小而深度較深。而深度較深。? 總體而言，試樣中受照試樣的體積總體而言，試樣中受照試樣的體積大體相當(dāng)，或者說參與衍射的試樣大體相當(dāng)，或者說參與衍射的試樣體相同體相同?溫度因子晶體的中原子的熱振動 (溫度）給 X射線的衍射帶來的影響，即溫度因子 ， e2M。216。溫度升高引起晶胞膨脹， d的改變導(dǎo)致 2θ變化。216。衍射線強度減小。 因為熱振動使晶體的周期性受到一定的破壞，產(chǎn)生一些附加的周相差，于是在符合布拉格條件下的相長干涉變得不完全；因此，衍射強度減弱。特別是高 θ角衍射線所受的影響更大些。216。產(chǎn)生向各個方向散射的非相干散射。這種散射稱之為熱漫散射，其強度隨 2 θ 角而增大。熱漫散射使背底增強。?勞侖茲因子?是一個影響衍射線強度的與衍射角 θ有關(guān)的因子。?實際衍射條件對衍射強度的影響?衍射線強度與晶粒數(shù)目的關(guān)系?衍射弧長的衍射線強度? ?角因子通常把羅侖茲因子與極化因子合并并略去常數(shù)項1/8，組成一個 羅侖茲極化因子 ，因為它們與 θ角有關(guān)，所以也叫角因子，用 ψ(θ)表示。? X射線衍射強度 ： I(hkl)=P. ψ(θ).A.|F|P多重性因子ψ(θ)角因子A吸收因子F結(jié)構(gòu)因子 e2M溫度因子假想有如下晶體結(jié)構(gòu)的元素：(a)晶胞 A：單胞中有 2個原子，位于 000、 1/2 1/2 0，a=,c=,為底心正方晶體；(b)晶胞 B：單胞中只有一個原子，位于 000，為單純正方晶體試推導(dǎo)出各單胞的簡化的結(jié)構(gòu)因子；試求用 CuKα線得到的粉末圖形中最初 4條衍射線（ F2≠0） 的位置 .思考題謝 謝！
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