晶体对X射线的衍射1

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1、内容提纲固体物质对x射线的吸收和散射光栅衍射和晶体对x射线的衍射晶体学基本概念第二讲晶体对x射线的衍射1x射线与物质相互作用Interactionbetweenxraysandsolidsubstances过程复杂，就能量转换而言：透射X射线相干的非相干的散射X射线热能吸收荧光X射线俄歇效应光电效应X射线的吸收X射线的散射2X射线的吸收通过物质时，X射线能量转变为其它形式的能量而衰减损耗。边界条件：X=0,I=I0衰减的程度与所经过物质中的距离成正比线吸收系数单位厚度的物体对x射线的吸收，与吸收体密度成正比。质量吸收

2、系数单位质量的物体对x射线的吸收3μm与原子序数和波长x射线的波长愈长，或吸收体的原子序数愈大，x射线越容易被吸收。K为常数习题：试计算Cu靶Ka线经过10-3厘米厚的铜薄片和铅薄片，强度各减弱多少？已知：4计算举例：试问Cu靶Ka线经过10-3厘米厚的铜薄片和铅薄片，强度各减弱多少？已知对于x=10-3厘米的铜薄片：对于x=10-3厘米的铅薄片：强度减弱1-0.623=37.7%强度减弱1-0.065=93.5%5化合物和固溶体Compoundandsolidsolution元素吸收系数与其质量分数乘积之和物相定量

3、分析的基础SiO2对CuKa线质量吸收系数计算举例：原子量：Si28.09，O16.0；质量吸收系数：Si60.6，O11.5（查表）已知则SiO2质量吸收系数=(28.09*60.6+16*11.5)/(28.09+16.0)=34.45cm2/g6一个电子的散射-偏振因子e：电子电荷m：质量c：光速I0ROP2X射线的散射物质－－原子－－电子公式讨论射线散射强度与散射角2有关.2＝0或2＝π时最大，比垂直原入射方向的强度（2＝π/2时）大一倍偏振因子：7一个原子的散射ScatteredbyAtomAan

4、dBForwardDirection(XX’):Nopath(phase)differenceSumamplitudes:twice相干散射OtherDirection(YY’):Outofphaseif(CB-AD)notnλWaveamplitudeslessthanXX’非相干散射8定义原子散射因子：f表示原子在特定方向的散射效率衍射角为0时（同相位）：高角情况下（存在相位差）：一个原子的散射9除散射角影响外，在散射角相同时还与入射波长有关。入射波长如何影响f？Forafixedvalueofθ,fissma

5、llerforshorter-walvelengthradiation.原子的散射因子1000.511.5210864202(sin)/(Å-1)atomicscatteringfactorf(s)oxygencarbonhydrogenf相当于散射X射线的有效电子数，f

6、sfromeachatomareinphase,thenconstructiveinterferenceoccurs（相长干涉）Ifthewavesare180outofphase,thendestructiveinterferenceoccurs（相消干涉）Adiffractedbeam（衍射束）isdefinedasabeamcomposedofalargenumberofsuperimposedscatteredwaves.Scattering,interfereanddiffraction原子紧密排列的规律性

7、对散射的影响？12相干散射X射线被物质中的电子散射，产生在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。X射线衍射技术的基础衍射现象是散射的一种特殊表现。是相干散射波互相干涉加强的结果。非相干散射－－增加连续背影散射小结13AtomsarrangementinCrystalsandamorphous晶体可衍射x射线?！14晶体对x射线的衍射发现与启示15光栅衍射和晶体对x射线的衍射杨氏双缝实验光栅衍射晶体对x射线的衍射1617(1)一定时，若变化,则将怎样变化？一杨氏双缝干涉实验－

8、－19世纪初1718(2)一定时,条纹间距与的关系如何？实验观察到，随缝宽的增大，干涉条纹变模糊，最后消失．18光栅衍射光栅常数：d=a+b，在可见光范围内，d一般在1/1000～1/500mmP点每条缝－单缝衍射；N条缝的单缝衍射相干叠加。光栅衍射是单缝衍射和多缝干涉的总效果。光栅方程：θ为衍射角，k为多缝干涉主极大级数19平行光一维光栅二维