X射线衍射()重点.pptVIP

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 面心点阵 每个晶胞中有4个同类原子 当H、K、L全为奇数或偶数时，则（H+K）、（H+K）、（K+L）均为偶数，这时： 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： 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。 面心点阵 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，分为： 点阵消光 结构消光。 产生衍射的充分条件 四种基本点阵的消光规律 布拉菲点阵 出现的反射 消失的反射 简单点阵 全部 无 底心点阵 H、K全为奇数或全为偶数 H、K奇偶混杂 体心点阵 H+K+L为偶数 H+K+L为奇数 面心点阵 H、K、L全为奇数或全为偶数 H、K、L奇偶混杂 由两种以上等同点构成的点阵结构来说，一方面要遵循点阵消光规律，另一方面，因为有附加原子的存在，还有附加的消光，称为结构消光 这些消光规律，存在于金刚石结构、密堆六方等结构中 一个小晶体对X射线的衍射 材料晶体结构 在入射线照射的体积中可能包含多个嵌镶块。因此，不可能有贯穿整个晶体的完整晶面 X射线的相干作用只能在嵌镶块内进行，嵌镶块之间没有严格的相位关系，不可能发生干涉作用 整个晶体的反射强度是一个晶块的衍射强度的机械叠加 认为：小晶体（晶粒） 由亚晶块组成 由N个晶胞组成 那么，已知一个晶胞的衍射强度（HKL晶面）为：   若亚晶块的体积为VC，晶胞体积为V胞，则： 这N个晶胞的HKL晶面衍射的叠加强度为： 考虑到实际晶体结构与之的差别，乘以一个因子：最后得到： 多晶体(粉末)试样在被照射体积V上所产生的衍射线积分强度公式 产生物理、化学和生化作用，引起各种效应，如： 使一些物质发出可见的荧光； 使离子固体发出黄褐色或紫色的光； 破坏物质的化学键，使新键形成，促进物质的合成 引起生物效应，导致新陈代谢发生变化； X射线与物质之间的物理作用，可分为X射线散射和吸收。 X射线与物质的作用 X射线与物质的作用 X射线与物质的作用 X射线的衰减 入射X射线通过物质,沿透射方向强度显著下降的现象. －－其能量转换或损失的结果（光电效应、散射、热损失等） It=I0e-μt X射线强度指数规律衰减 相关概念及物理意义 X射线穿透系数： I/I0 ， I/I0愈小,表示x射线被衰减的程度愈大。 线吸收系数，?L：就是当X 射线透过单位长度（1cm）物质时强度衰减的程度, ?L值愈大，则强度衰减愈快。 质量吸收系数 ?m：是单位质量物质（单位截面的1g物质）对X射线的衰减程度，其值的大小与温度、压力等物质状态参数无关，但与X射线波长及被照射物质的原子序数有关。 ?m = ?m /? ?为被照射物质的密度 相关概念及物理意义 X 射线的衍射 p68 X射线的散射 原子对X射线的散射：使得X射线发生散射的物质主要是物质的自由电子及原子核束缚的非自由电子，后者有时可称为原子对X射线的散射。 相关概念及物理意义 X射线的相干散射 相干散射：当入射X射线与散射线波长相同时，相位滞后恒定，散射线之间能相互干涉，又称为经典或汤姆逊散射。 相关概念及物理意义 产生机理：当入射线光子能量不足以使原子电离也不足以使原子发生能级跃迁时，原子中的电子可能在入射线电场力（交变磁场）的作用下围绕其平衡位置产生与入射线频率相一致的受迫振动并从而产生交变磁场，向四周辐射与入射线同频率的电磁波。 X射线的非相干散射 非相干散射：当散射线波长与人射线波长不同时，散射线之间不相干，又称之为康普顿-吴有训效应或康普顿散射。 相关概念及物理意义 靶材 试样 相干散射是材料X射线衍射分析的技术基础；非相干散射对衍射分析不利。 X射线的衍射现象 X射线投射到晶体中时，会受到晶体中原子的散射，而散射波就好象是从原子中心发出，每一个原子中心发出的散射波又好比一个源球面波。 ！！！ X射线衍射的本质是晶体中各原子相干散射波叠加的结果。 X射线衍射的两个要素 X射线衍射花样有两方面信息： 衍射方向－－－晶胞形状，尺寸 衍射强度－－－原子种类，原子位置 为什么在这个方向上能产生衍射，而不是其他方向？ 回答这个问题就涉及到衍射方向的问题 X射线衍射的两个要素 X射线的衍射方向 布拉格（Great B