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X射线衍射基础 连续X射线谱由波长连续变化的X射线构成，在X射线管两级间加以高压U，并维持一定的管电流i，所得到的X射线强度随波长连续变化的谱线称为连续X射线谱。 绝大多数到达阳极靶面的电子经多次碰撞消耗其能量，每次碰撞产生一个光量子，故其能量均小于短波限，而得波长大于短波限的不同波长的辐射，构成连续谱。 特征X射线谱 (标识、单色X射线) ：当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值UK时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征，故称为特征谱或标识谱。 由L→K的跃迁产生的X射线我们称为K(辐射。K层电子被击出，高能级电子向K层空位填充时产生K系辐射。L层电子填充空位时，产生K(辐射；M层电子填充产生K(辐射。 莫塞莱定律 K2: 随靶材主量子数不同而变的常数 (: 屏蔽常数, 与电子所在的壳层有关 莫塞莱定律表明：阳极靶材的原子序数越大，相应于同一系的特征谱波长越短 X射线与物质的作用分为散射、吸收、透射 当X射线通过物质时，物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动，其振动频率与入射X射线的频率相同。任何带电粒子作受迫振动时将产生交变电磁场，从而向四周辐射电磁波，其频率与带电粒子的振动频率相同。由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。 入射电子(h()与束缚较弱的外层电子或自由电子作用,电子获一部分动能成为反冲电子,入射线失去部分能量,并改变了运动方向, 能量减少为h( (, 显然( ( (, 波长改变, 这就是不相干散射 当入射光子的能量等于或大于碰撞体原子某壳层电子的结合能时，光子被电子吸收，获得能量的电子从内层溢出，成为自由电子，即光电子，高能量层电子填补激发态空位，能量差以波长严格一定的特征X射线形式辐射，为区别于电子击靶时产生的特征辐射，由X射线发出的特征辐射称为二次特征辐射，也称为荧光辐射或二次标识X射线 (荧光光谱分析原理是光电效应)，该现象称为光电效应。 原子中K层的一个电子被打出后，它就处于K激发状态，其能量为EK。如果一个L层电子来填充这个空位，K电离就变成L电离，其能量由EK变成EL，此时将释放EK-EL的能量。释放出的能量，可能产生荧光X射线，也可能给予L层的电子，使其脱离原子产生二次电离。即K层的一个空位被L层的两个空位所代替，这种现象称俄歇效应，被击的电子称为俄歇电子。 可以利用吸收限两侧吸收系数差很大的现象制成滤波片，滤波的选择原则是其K吸收限刚好位于入射X射线的K(与K(之间，并且尽量靠近K(。这样入射X射线中能量较高的K(成分因能激发滤波片的K系荧光而被大部分吸收掉，而能量较低的K(成分因不能激发滤波片的K系荧光被吸收的程度较小。滤波片的原子序数比阳极靶材小1~2 X射线衍射方向 第二节 布拉格方程 1、2dsin( = n( 2、把(hkl)的n级反射看作与之平行的(nh nk nl)的一级发射。如果(hkl)的面间距是d，则(nh nk nl)的面间距为d/n。反射级数永远等于1，因为级数n实际上已包含在d之中。也就是，(hkl)面的n级反射可以看成来自某种虚拟的晶面的一级反射。 3、衍射极限条件 第三节 X射线衍射方法 方法 晶体 ( ( 劳埃照相法 (Laue method) 单晶体 变化 不变化 周转晶体法 (Rotating crystal method) 单晶体 不变化 变化(部分) 粉末法 (powder method) 多晶体 不变化 变化 1、劳埃法：方法：连续X射线照射固定不动的单晶体。平底片记录衍射花样，分为透射、背射法。用途：单晶体取向测定及晶体对称性研究，测定未知晶体形状。 2. 周转晶体法：方法：单色(特征)X射线照射旋转单晶体。圆筒底片记录衍射花样 用途：测定未知晶体的晶格常数。 3. 粉末法 (多晶衍射)：方法：单色(特征) X射线照射旋转的(粉末)多晶体。用途：测定晶体结构、点阵参数，材料的应力、织构、晶粒大小，物相定性、定量分析等。 第三章 X射线衍射强度 一、结构因数公式： 1. 简单点阵 单胞中只有一个原子，基坐标为(0, 0, 0)，原子散射因数为f 。 该种点阵其结构因数与HKL无关，即HKL为任意整数时均能产生衍射 2. 体心点阵 单胞中有两种位置的原子，即顶角原子，其坐标为(0, 0, 0)及体心原子，其坐标为 (1/2, 1/2, 1/2), 原子散射因数均为f 。 当H + K + L = 奇数时，即该晶面的散射强度为零，这些晶面的衍射线不可能出现； 当H +