无机材料测试技术课件2

《无机材料测试技术课件2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章主要内容①①①X射线的衍射(X-raydiffraction,XRD)第第第2第222章章章章XXXX射线衍射射线衍射②②②布喇格②布喇格(Bragg)方程③③③结构因子③结构因子④④④倒易点阵④倒易点阵⑤⑤⑤粉末的倒易球与衍射几何⑤粉末的倒易球与衍射几何20082008年下学期2008年下学期Slide12008-11-6Slide22008-11-62.1X2.1X射线的衍射射线的衍射本章研究X射线衍射可归结为两方面的问题：波的性质：：：P10当两列频率相同(即相干波)的波(电磁波、、、、、、•衍射方向和衍射强度衍射方向和衍射强度。。。机械波)

2、在传播的路径中相遇时，，，当两列波的源，当两列波的源•衍射方向衍射方向问题是依靠布拉格方程（（（或倒易（或倒易点到相遇点的波程差为为为波长的整数倍为波长的整数倍时时时(nλλλλ)，，，点阵）））的理论导出的）的理论导出的；；；两列波将相互加强成为振幅更大的叠加波。。。•衍射强度衍射强度主要介绍多晶体衍射线条的强度度度，度，，，将从一个电子的衍射强度研究起将从一个电子的衍射强度研究起，，，接，接接接着研究一个原子的、、、一个晶胞的以至整个、一个晶胞的以至整个X射线属于电磁波；；；晶体的衍射强度，，，最后引入一些几何与物，最后引入一些几何与物晶体对X射线的

3、散射产生的主要是相干散理上的修正因数，，，从而得出多晶体衍射线，从而得出多晶体衍射线射射射，射，，，即每一个即每一个电子对入射X射线的散射作用产条的积分强度。。。生了很多频率(位相)相同的X射线，，，但强度减弱，但强度减弱了了了。了。。。Slide32008-11-6Slide42008-11-62.22.2布喇格方程布喇格方程XX射X射射射线线线线原子或离子•1915年布喇格父子获中的电子受迫振动。。。1912年年年，年，，，英国物理学家布喇英国物理学家布喇诺贝尔物理学奖，小布喇格当年25岁，是格父子提出X射线在晶体上振动着的电子历届诺贝尔奖最年轻成为

4、次生X射衍射的一种简明的理论解释-的得主。线的波源，向向向---布喇格定律，，，又称布喇格，又称布喇格外辐射与入射条件。。。XXX射线同频率X射线同频率的电磁波，，，称，称称称为为为散射波为散射波。。。2dsinq=nl(n=2,1,0L)Slide52008-11-6Slide62008-11-61布喇格方程的导出2.2.1布喇格方程的导出2.2.1.1同一晶面上各个格点之间的干涉———点间干涉入射分两步讨论：2θ方向平面法线X射线▲同一晶面上各个格点之间的干涉—入射角点间干涉。掠射角2▲不同晶面之间的干涉—面间干涉。任一平面上的点阵Slide7200

5、8-11-6Slide82008-11-6布喇格方程的导出布喇格方程的导出用图示法作简易证明2.2.1.2不同晶面之间的干涉—面间干涉入射2θ方向平面法线X射线ZA面1CDBC作截面分析ACY面2B任一平面X上的点阵面3d＝CC’-AD＝AA’=BB’CC’=ADAC’cosθ-AC’cosθ=0…光程相等即光程差为零干涉得最大光强Slide92008-11-6Slide102008-11-6布喇格方程的导出2dsinq=nl(n=2,1,0,...)2.2.2布喇格方程的讨论a’2.2.2.1X射线衍射与可见光反射的差异Ab’1(1)可见光在任意入射角

6、方dBC向均能产生反射，，，而，而而而X射线则只掠射角211’dqDq能在有限的布喇格角方向才产qqhkl3h生生生衍射。。。就平面点阵。就平面点阵（（（h*k*l*）））22’qqd层间两反射光的光程差hkl来说，，，只有掠射角，只有掠射角θθθθ满足此方ACBD+DC=2dsinqB相长干涉得亮点的条件程时，，，才能在相应的反射角方，才能在相应的反射角方向上产生衍射。。。2dsinq=nl(n=2,1,0L)Slide112008-11-6Slide122008-11-622dsinq=nl(n=2,1,0,...)2dsinq=nl(n=2,1,0

7、,...)2.2.2.2入射线波长与面间距关系lsinq=/d<1(2)可见光的反射只是物体表面上的光学现象，，，而，而而而2衍射则是一定厚度内许多间距相同晶面共同作用的结所以要产生衍射，，，必须有，必须有d>l/2果果果。果。。。这规定了X衍射分析的下限：：：(3)布喇格方程是X射线在晶体产生衍射的必要条件对于一定波长的XXX射线而言X射线而言，，，晶体中能产生衍射，晶体中能产生衍射而非充分条件。。。有些情况下晶体虽然满足布拉格方。有些情况下晶体虽然满足布拉格方的晶面数是有限的。。。程程程，程，，，但不一定出现衍射线但不一定出现衍射线，，，即所谓系统消

8、光，即所谓系统消光。。。对于一定晶体而言，，，在不同波长的，在不同波长的XXX射