多晶体分析德拜法.ppt

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1、近代物理实验之三级物理实验2008年5月于桂子山多晶体分析——德拜法实验目的掌握德拜相的拍摄技术。学会立方晶体粉末衍射花样的分析方法（指标化），并求得试验样品的点阵常数，确定晶胞的点阵结构类型。实验原理用德拜法可将晶体的衍射花样拍摄下来。当入射方向满足布拉格方程——的X射线射入晶体中时会产生衍射花样。设入射X射线的波长为（某一靶元素的标识谱线），某一晶面族（hkl）的晶面间距为，当满足方程时，才会产生反射。衍射线形成一个以原射线为轴的圆锥面，其顶角为，顶点在试样的被照部分，这个锥面常称“衍射圆锥”。晶面族（hkl）的

2、衍射线和入射线的夹角为。不同密勒指数的晶面，其不同，因此有多个顶角各不相同的衍射圆锥。不同物质晶体结构不同，所以形成的衍射花样也不同。因此应用德拜法可以分析各种多晶金属材料的结构。将晶面间距d用晶格常数a、b、c及晶面指数（hkl）的关系表示。立方晶系中，a=b=c,则有：这是多晶衍射花样分析的基本公式，由它可以得到晶体结构的许多信息。将立方晶系的计算结果列表如下：通过衍射花样线纹的指标化分析，可以得到试样的晶格常数和确定它的晶胞类型。立方晶系结构：实验内容一、X射线光谱选择选取X射线中的标识谱线（）作为射线源。本实

3、验的X光管的阳极材料是铜。二、试样制备为获得清晰的衍射线纹，要求晶粒线度大小为。本实验用直径为0.3mm铜丝做样品。三、德拜相机德拜相机是用于X光底片记录多晶（或粉末）试样衍射环的一中装置。如图：它的优点是能同时拍摄角大的德拜环。四、底片的安装底片的长度要与相机的圆周长度一致，宽度与相机的高度相同。如图：将底片打好孔装入相机（在暗室进行）。五、分析与数据处理1.观察照片线纹外貌，注意是否有谱线产生的线纹，线纹与晶粒大小的关系等。2.照片上各对称线纹间距（弧长）的测量。把底片如下图放好，从左到右记录各条德拜线。（1）计

4、算德拜环直径A孔的德拜环直径：S=中线坐标-左线坐标B孔的德拜环直径：S*=右线坐标-中线坐标（2）计算长度当量P（3）计算衍射角用图解法讨论立方晶系德拜相的指标化：根据方程：画出所对应的直线族。定出hkl后就可以由上面方程求出点阵常数a.注意事项X光机是一种高压电器设备，高压可达5万伏特！开机时要遵守操作规则，搞好安全防护工作。思考题德拜相的各对称线纹形成条件有哪些因素？怎样确定德拜环的晶面指数（指标化）？确定晶面指数的方法有几种？