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1、XRD1、X射线和光相同，是一种电磁波，显示波-粒二相性，但波长较光更短一些。X射线的波长范围如图所示在0.001--100nm。0.005-0.01nm用于金属探伤，0.05-0.25nm用于晶体结构分析。2、连续X射线按量子理论，当能量为eV的高速电子撞击靶中的原子时，电子失去自己的能量。其中大部分转化为热能。一部分以光子（X射线）的形式幅射出。每撞击一次就产生一个能量为hv的光子。由于单位时间内到达靶表面的电子数量很多，但大多数电子还经过多次碰撞，因此，各个光子的能量各不相同，产生的X射线的波长也就不同。于是
2、产生了一个连续的X射线谱。其中少数电子在一次碰撞中就将能量全部转化为光子，因此它产生的光子能量最大，波长最小。其短波限λ0取决于能量最大电子，并与管压有关。X射线强度取决于光子的数目。所以连续X射线谱的最大值不在λ0的位置。3、特征X射线谱高能电子把原子的内壳层电子打出，使原子电离，外壳层电子向内壳层电子跃迁，跃迁的能量差转化为一个X射线的光子。由于对一定种类的原子，各层能量是一定的，频率不变，具有代表原子特征的固定波长，故称为特征X射线。特征谱的波长不受管压和管流的影响，只决定于阳极靶材的原子序数。对一定材料的阳
3、极靶，产生的特征谱的波长是固定的，此波长可作为阳极靶材的标志或特征。特征X射线的辐射强度随管压U和管流i的增大而增大。莫塞莱定律——不同靶材的同名特征谱线，其波长λ随靶材原子序数Z的增大而变短。4、相干散射是X射线在晶体产生衍射的基础。非相干散射不能参与晶体对X射线的衍射，只会在衍射图上形成不利的背景。5、当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子（如K层电子）被激发，并使高能级上的电子产生跃迁，发射新的特征X射线。吸收限——激发原子产
4、生K,L,M等线系的荧光辐射，入射的X射线光量子的能量必须≥K,L,M层电子与原子核的结合能Ek,EL,EM，Eκ=hνκ=hc/λκ。νk和λk分别对应于入射X射线须具有的频率和波长临界值，也是入射X射线的K,L,M的吸收限。利用吸收限可以计算出靶材的临界激发电压，原子序数愈大,同名吸收限波长值愈短。Uκ=hc/eλκ（电子能量全部转化为X射线能）。吸收限是吸收元素的特征量，不随实验条件而变。6、晶体学指数1）结点简单点阵晶胞:结点指数（0,0,0）；体心点阵晶胞:结点指数（0,0,0）,(1/2,1/2,1/2
5、)面心点阵晶胞:结点指数(0,0,0),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2)底心点阵晶胞:结点指数(0,0,0),(1/2,1/2,0)2）晶向指数：空间点阵的结点直线方向指数[uvw]（向量计算）空间中所有相互平行的晶向，其晶向指数相同，称为晶向组，即同一[uvw]表示的不仅是一个晶向，而是同一晶向组内的所有晶向。3）晶面指数：同一取向上的平面，不仅相互平行，间距相等，而且结点的分布也相同，不同取向的结点平面其特征各异。(a,b,c)→(1/a,1/b,1/c)→(hkl)当晶面
6、交于晶轴的负端时，对应的指数就是负的，并将负号标在数字的上面。（hkl)表示的也不是一个晶面，而是空间所有相互平行（方位一致）的晶面。将晶体中方位不同但原子排列相同，晶面间距相等的所有晶面组合称为一个晶面族用{hkl}表示。7、晶面间距：指两个相邻平行晶面间的垂直距离。在空间点阵中，晶面的晶面指数越小，其晶面间距越大，晶面的结点密度越大，它的X射线衍射强度越大，它的重要性越大。8、X射线在晶体中衍射的本质是晶体中各原子散射波之间的干涉结果。衍射产生的极限条件——根据布拉格方程：2dsinθ=nλ→nλ/2d=sin
7、θsin∵∴θ<1nλ<2d，又∵n=1,2,3….最小值为1∴λ<2d.即只有晶面间距大于入射X射线波长的一半的晶面才能产生衍射。当入射X射线的波长一定时，利用这个关系，我们可以判断哪些晶面能产生衍射以及产生衍射晶面的数目。X射线的波长越短，能产生衍射的晶面越多。9、布拉格方程的应用1）已知晶体的d值，通过测量θ，求特征X射线的λ，并通过λ判断产生特征X射线的元素。这主要应用于X射线荧光光谱仪和电子探针中。2）已知入射X射线的波长，通过测量θ，求晶面间距。并通过晶面间距，测定晶体结构或进行物相分析。10、X射线衍
8、射强度（粉末法）1）结构因子表征了晶胞内原子种类、原子数量、原子位置对（hkl）晶面衍射方向上的衍射强度的影响。2）多重性因子：等同晶面个数对衍射强度的影响因子。参与衍射的晶面数目又取决于两个因素：晶粒的数目，与试样中晶粒的粗细有关；一个晶粒中具有相同晶面间距的晶面的数目。3）罗仑兹因子（角因子）是由粉末法的特点所决定的。它反映了样品中参与衍射的晶粒大小，晶
