第五章-x射線衍射原理-資料下載頁(yè)
2025-08-15 23:55本頁(yè)面
【正文】 個(gè)小晶體對(duì) 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(gè)嵌鑲塊。在入射線照射的體積中可能包含多個(gè)嵌鑲塊。因此，不可能有貫穿整個(gè)晶體的完整晶面因此，不可能有貫穿整個(gè)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(jìn)行，嵌鑲射線的相干作用只能在嵌鑲塊內(nèi)進(jìn)行，嵌鑲塊之間沒(méi)有嚴(yán)格的相位關(guān)系，不可能發(fā)生干涉塊之間沒(méi)有嚴(yán)格的相位關(guān)系，不可能發(fā)生干涉作用作用216。整個(gè)晶體的反射強(qiáng)度是一個(gè)晶塊的衍射強(qiáng)度的整個(gè)晶體的反射強(qiáng)度是一個(gè)晶塊的衍射強(qiáng)度的機(jī)械疊加機(jī)械疊加認(rèn)為：小晶體（晶粒）認(rèn)為：小晶體（晶粒） 由亞晶塊組成由亞晶塊組成 由由 N個(gè)晶胞組成個(gè)晶胞組成那么，已知一個(gè)晶胞的衍射強(qiáng)度（那么，已知一個(gè)晶胞的衍射強(qiáng)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(gè)晶胞的個(gè)晶胞的 HKL晶面衍射的疊加強(qiáng)度為：晶面衍射的疊加強(qiáng)度為：考慮到實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)與之的差別，乘以一個(gè)考慮到實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)與之的差別，乘以一個(gè)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(qiáng)度衍射強(qiáng)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(gè)圓，從這個(gè)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(gè)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(gè)環(huán)帶上，參加衍射晶粒的百分?jǐn)?shù)布于一個(gè)環(huán)帶上，參加衍射晶粒的百分?jǐn)?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(gè)晶面族。u衍射強(qiáng)度的多重因子衍射強(qiáng)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(qiáng)度衍射強(qiáng)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(qiáng)度都重疊在一個(gè)衍射同，因此，等同晶面族的反射強(qiáng)度都重疊在一個(gè)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(diǎn)陣的 {100}晶面簇參與衍射的幾率是正方點(diǎn)陣的 3/2倍，是斜方點(diǎn)陣的 3倍。u立方晶系的 100衍射線最強(qiáng)，正方次之，而斜方最弱。u衍射強(qiáng)度的多重因子衍射強(qiáng)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(duì)試樣本身對(duì) X射線有吸收，它對(duì)射線有吸收，它對(duì) X射線的衍射強(qiáng)度有射線的衍射強(qiáng)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(shí)驗(yàn)的方法和樣品的形狀不同而吸收因子的大小依實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)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(wú)關(guān)無(wú)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(shí)，當(dāng)入射角較小時(shí)， 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(shí)，照射試樣的面積較小射角較大時(shí)，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(shuō)參與衍射的試樣大體相當(dāng)，或者說(shuō)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(dòng) (溫度）給 X射線的衍射帶來(lái)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(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)生一些附加的周相差，于是在符合布拉格條件下的相長(zhǎng)干涉變得不完全；因此，衍射強(qiáng)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(gè)方向散射的非相干散射。這種散射稱之為熱漫散射，其強(qiáng)度隨 2 θ 角而增大。熱漫散射使背底增強(qiáng)。?勞侖茲因子?是一個(gè)影響衍射線強(qiáng)度的與衍射角 θ有關(guān)的因子。?實(shí)際衍射條件對(duì)衍射強(qiáng)度的影響?衍射線強(qiáng)度與晶粒數(shù)目的關(guān)系?衍射弧長(zhǎng)的衍射線強(qiáng)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(xiàng)1/8，組成一個(gè) 羅侖茲極化因子 ，因?yàn)樗鼈兣c θ角有關(guān)，所以也叫角因子，用 ψ(θ)表示。? X射線衍射強(qiáng)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：?jiǎn)伟杏?2個(gè)原子，位于 000、 1/2 1/2 0，a=,c=,為底心正方晶體；(b)晶胞 B：?jiǎn)伟兄挥幸粋€(gè)原子，位于 000，為單純正方晶體試推導(dǎo)出各單胞的簡(jiǎn)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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