量子力学1.7简历旅行onl

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1、第七节、晶体x射线衍射晶体衍射：在一定的条件下，射入晶体的波与晶体中的原子相互作用并产生散射，各散射波在某些方向上互相干涉引起加强或减弱的衍射效应。X射线是一种有很强穿透力的高频电磁波，可由x射线管中阴极发射的电子经高压加速撞击阳极金属靶而产生。一、布拉格定律1、布拉格定律的推导。每层晶面只反射入射光波的很小一部分。当同一晶面族的各晶面反射波在某方向上是同位相时，便产生一个加强的反射束。一族晶面中相邻晶面反射波的波程差为2dSinθ.当波程差是波长的整数倍时，反射线互相加强。衍射极大的条件：2dSin=n图1-

2、46布拉格反射示意图2、说明只有极少数入射角和面间距满足布拉格定律，从而观测到衍射线。由于nd=Sinθ1，当n=1时2d，因而选用波长很短的x射线作为衍射源。二、劳厄方程1、坐标空间的劳厄方程X射线射到晶体中的原子上，会向各个方向发生散射。当各原子的散射波不同相位时，互相抵消而无衍射线；当它们在某方向上同相位时，就发生衍射加强。X射线经过O、A两原子后的波程差为CO+OD=R1·(-S0)+R1·S=R1·(S-S0)波程差等于波长的整数倍时才能使衍射加强。R1(S-S0)=μλ（μ为整数）2、倒格子

3、空间的劳厄方程倒格子空间既可以描述晶体的结构，又可以描述在晶体中运动的波。倒格子空间的劳厄方程：K-K0=Kh'=h1'b1+h2'b2+h3'b3。衍射加强的条件：入射波矢K0与衍射波矢K相差一个倒格矢。K-K0=nKhn为正整数，称为衍射级数，倒格矢Kh对应的晶面族为（h1h2h3)。三、厄瓦耳德（Ewald）反射球厄瓦耳德（Ewald）反射球入射波矢K0大小和方向不变。衍射波矢K方向可变，但大小

4、K

5、=

6、K0

7、=2/不变。倒格矢Kh'两端都是倒格点。Kh'两端的倒格点一定是在以K和K0的交点为球心、2/

8、为半径的球面上。该球称为厄瓦耳德（Ewald）反射球。所有落在反射球面上的倒格点，其倒格矢Kh'必然满足劳厄方程。与Kh'所对应的晶面族将产生衍射。波矢K方向为衍射线方向。图1-49厄瓦耳反射球四、晶体衍射的几种方法1、劳厄法用波长连续变化x射线谱照射固定不动的单晶体而产生衍射。当X射线波长变化时，最大反射球面与最小反射球面之间的每一倒格点都会落在变化的球面上。这些倒格点对应衍射晶面，产生衍射斑点。2、转动单晶法采用波长不变的单色X射线去照射转动的单晶体。由于入射X射线的波长及方向不变，因而反射球固定。但晶体所对

9、应的倒格子在转动，所以有许多倒格点通过反射球面而产生衍射。3、粉末法用单色X射线法去照射多晶体或单晶粉末。由于样品中小单晶的数目极多，排列无规则，取向各异，因而各小单晶对应的倒格子取向各不相同，其效果相当于单晶转动。根据不同的晶面族衍射条纹的位置（2θ）和入射波长（λ），由布拉格公式可求出该晶面族的面间距。采用粉末法可以精确测定晶体的晶格常数。粉末法是最常用的衍射方法。图1-54硅晶体的衍射照片和计算器记录五、原子散射因子和几何结构因子衍射的斑点和条纹的位置决定晶体的基矢、元胞、晶格常数、对称性等。衍射线的相对强度

10、中引入几何结构因子和原子散射因子，它们可分别确定晶体原子的种类和分布。16、用X光衍射对fcc的铝材料结构分析时，测得从(111)面反射的波长为1.54Å的X射线，反射角=19.2，求面间距d111。根据2dSin=n有：面间距d111=/2Sin=0.154/(2sin19.2)=0.234nmLvdd我爱你ZDLP资料收集整理：皇后专卖关注微博：旅行onlinehttp://weibo.com/334007070资料均来自网络，只供学习使用，原作者如有问题可要求删除。