第3章X射线的强度详解ppt课件.ppt

《第3章X射线的强度详解ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章X射线衍射线束的强度一个电子对X射线的散射一个原子对X射线的散射一个单胞对X射线的散射一个小晶体对X射线的散射粉末多晶体的HKL面的衍射强度返回目录原子种类及其在晶体中的位置不同同反映到衍射结果上，表现为反射线的有无或强度的大小x射线衍射强度，在衍射仪上反映的是衍射峰的高低3.2结构因子3.2结构因子原子位置变化引起衍射强度变化举例（a）相邻晶面波程差为AB+BC=λ（b）相邻晶面波程差为DE+EF=λ/2两个基本概念系统消光结构因子一个电子对X射线的散射讨论对象及结论：一束X射线沿OX方向传播，

2、O点碰到电子发生散射，那么距O点距离OP＝R、OX与OP夹2角的P点的散射强度为：公式讨论：散射线强度很弱，为入射强度的几十分之一强度与观测点的距离成反比散射强度偏振化讨论对象及结论：一个电子对X射线散射后空间某点强度可用Ie表示，那么一个原子对X射线散射后该点的强度：这里引入了f――原子散射因子推导过程一个原子对X射线的散射推导过程：一个原子包含Z个电子，那么可看成Z个电子散射的叠加。（1）若不存在电子电子散射位相差：下一步其中Ae为一个电子散射的振幅（1）实际上，存在位相差，引入原子散射因子

3、：即Aa＝fAe。其中f与有关、与λ有关。散射强度：（f总是小于Z）原子散射因子一个单胞对X射线的散射讨论对象及主要结论：这里引入了FHKL――结构因子推导过程结构因子FHKL的讨论推导过程：假设该晶胞由n种原子组成，各原子的散射因子为：f1、f2、f3...fn；那么散射振幅为：f1Ae、f2Ae、f3Ae...fnAe；各原子与O原子之间的散射波位相差为：Φ1、Φ2、Φ3...Φn；下一步则该晶胞的散射振幅为这n种原子叠加：引入结构参数：可知晶胞中（HKL）晶面的衍射强度推

4、导过程：结构因子FHKL的讨论关于结构因子产生衍射的充分条件及系统消光结构消光结构因子与倒易点阵的权重关于结构因子：因为.其中：Xj、Yj、Zj是j原子的阵点坐标；HKL是发生衍射的晶面。所以有：产生衍射的充分条件：满足布拉格方程且FHKL≠0。由于FHKL＝0而使衍射线消失的现象称为系统消光它分为：点阵消光结构消光。四种基本点阵的消光规律（图表）3.2单胞对X射线的散射简单点阵的系统消光在简单点阵中，每个阵胞中只包含一个原子，其坐标为000，原子散射因子为fa根据(4-12)式得：结论：在简单点阵的

5、情况下，FHKL不受HKL的影响，即HKL为任意整数时，都能产生衍射FHKL2=fa2[cos22π(0)+sin22π(0)]=fa2FHKL=fa3.2单胞对X射线的散射底心点阵每个晶胞中有2个同类原子，其坐标分别为000和1/21/20，原子散射因子相同，都为faFHKL2=fa2[cos2π(0)+cos2π(H/2+K/2)]2+fa2[sin2π(0)+sin2π(H/2+K/2)]2=fa2[1+cosπ(H+K)]23.2单胞对X射线的散射底心点阵分析：当H+K为偶数时，即H，K全为奇数

6、或全为偶数：当H+K为奇数时，即H、K中有一个奇数和一个偶数：结论在底心点阵中，FHKL不受L的影响，只有当H、K全为奇数或全为偶数时才能产生衍射FHKL2=fa2(1+1)2=4fa2FHKL2=fa2(1-1)2=03.2单胞对X射线的散射体心点阵每个晶胞中有2个同类原子，其坐标为000和1/21/21/2，其原子散射因子相同FHKL2=fa2[cos2π(0)+cos2π(H/2+K/2+L/2)]2+fa2[sin2π(0)+sin2π(H/2+K/2+L/2)]2=fa2[1+cosπ(H+K

7、+L)]23.2单胞对X射线的散射体心点阵分析当H+K+L为偶数时，当H+K+L为奇数时，结论：在体心点阵中，只有当H+K+L为偶数时才能产生衍射FHKL2=fa2[cos2π(0)+cos2π(H/2+K/2+L/2)]2+fa2[sin2π(0)+sin2π(H/2+K/2+L/2)]2=fa2[1+cosπ(H+K+L)]2FHKL=2faFHKL=03.2单胞对X射线的散射面心点阵每个晶胞中有4个同类原子3.2单胞对X射线的散射面心点阵分析当H、K、L全为奇数或偶数时，则（H+K）、（H+K）、

8、（K+L）均为偶数，这时：面心点阵分析当H、K、L中有2个奇数一个偶数或2个偶数1个奇数时，则（H+K）、（H+L）、（K+L）中总有两项为奇数一项为偶数，此时：3.2单胞对X射线的散射面心点阵结论在面心立方中，只有当H、K、L全为奇数或全为偶数时才能产生衍射。如Al的衍射数据：3.2单胞对X射线的散射消光规律与晶体点阵结构因子中不包含点阵常数。因此，结构因子只与原子品种和晶胞的位置有关，而不受晶胞形状和大小的影响例如：只要是体心晶胞，则体