大学物理课件--X光衍射--[福州大学..李培官].ppt

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1、今天是10八月2021大学物理课件福州大学至诚学院-11-5-3.X光衍射大学物理教研室李培官1895年X射线由德国物理学家伦琴发现。它是一种电磁波，波长在10-1埃-100埃范围。X射线管X射线KAX射线有如下特点：在电磁场中不发生偏转，使某些物质发荧光，使气体电离，底片感光，具有极强的穿透力。一.X射线的发现和特性伦琴（W.K.Rontgen，1845-1923）德国实验物理学家，1895年发现了X射线，并将其公布于世。历史上第一张X射线照片，就是伦琴拍摄他夫人的手的照片。由于X射线的发现具有重大的理论意义和实用价值，伦琴于1901年获得首届诺

2、贝尔物理学奖金。晶体底片铅屏X射线管1914年劳厄获诺贝尔物理学奖1912年，德国物理学家劳厄用单晶片作为空间三维衍射光栅，观察X射线的衍射现象，在照相底片上得到一系列感光斑点—劳厄斑点。二.X射线在晶体上的衍射劳厄（M.V.Laue，1879-1960）劳厄--德国物理学家，发现X射线的衍射现象，从而判定X射线的本质是高频电磁波。1904年，他因此获得诺贝尔物理学奖金。劳厄实验的意义:证实了X射线的波动性；证实了晶体中微粒（原子、离子或分子）是按一定规则排列的，其间隔与X射线的波长同数量级。布拉格反射入射波散射波三.布喇格公式1913年英国物

3、理学家布拉格父子提出一种简化了的研究X射线衍射的方法，与劳厄理论结果一致。并于1915年荣获物理学诺贝尔奖．一束单色的、平行的X射线掠射到晶面时，一部分将被表面原子散射，其余部分将被内部各原子层所散射。2）每个原子层散射的射线中，只有满足反射定律的射线强度最大；布拉格方程晶面晶面间距掠射角干涉加强时：——布拉格条件1915年布拉格父子同获诺贝尔物理学奖布喇格父子布拉格父子（W.L.Bragg，子、W.H.Bragg，父）2）已知X射线的波长，确定晶格常数d，研究原子结构、晶体的结构，进而研究材料性能。—X射线结构分析DNA晶体的X衍射照片DNA分子

4、的双螺旋结构1）已知晶格常数d，得到X射线的波长。例：对大分子DNA晶体的成千张X射线衍射照片的分析，显示出DNA分子的双螺旋结构。四.X射线的应用X射线的应用不仅开创了研究晶体结构的新领域，而且用它可以作光谱分析，在科学研究和工程技术上有着广泛的应用。1953年英国的威尔金斯、沃森和克里克利用X射线的结构分析得到了遗传基因脱氧核糖核酸（DNA)的双螺旋结构，荣获了1962年度诺贝尔生物和医学奖。【例题】以波长为1.10埃的X射线照射岩盐晶面，测得反射光第一级极大出现在X射线与晶面间夹角为11.5度，求岩盐晶格常数d。当以待测X射线照射上述晶面时，

5、测得第一级反射极大出现在X射线与晶面夹角为17.5度处，求待测X射线的波长。解:(1)由布喇格公式：得：(2)由布喇格公式，得：五.计算举例