72_衍射方向.pptVIP

这里, F1代表了结构基元之间的干涉, F2代表了一个结构基元内部原子之间的干涉. 现在我们可以更深刻的理解系统消光. 一点阵结构的消光规律指出晶体的一些衍射将产生系统消光时, 这些衍射一定不会发生; 消光规律没有指出的一些衍射, 这些衍射可能发生,也可能不发生, 有的即使发生也可能很弱. ? 4.螺旋轴的消光规律 设晶体在C方向上有一螺旋轴21[001], 晶胞中每一对由它联系的原子的坐标为x,y,z; x,y,0.5+z. 对于00l衍射, l为偶数时, l为奇数时, F00l=0. 在C方向上有21轴时, 00l衍射中, l为奇数的衍射一律不出现. .5.滑移面的消光规律 设晶体bc面上有一滑移面 b[100], 晶胞中每一对由它联系的原子的坐标为x,y,z ; . 对于0kl衍射 当k=偶数时, 当k=奇数时,F0kl=0. 若晶体中存在一滑移面b[100], 则在0kl型衍射中, k为奇数的衍射点一律不出现. 7.5 X射线衍射的实验方法 1. 劳埃法 劳埃法采用白色X射线经过狭缝照到固定不动的单晶样品，照相底片与X射线垂直，劳埃图主要用来确定晶体的宏观对称性。若晶体在某一方向上有一n重轴, 则当X射线沿着这一方向照射晶体时, 所得的劳埃图中的斑点也按这一n重轴排列. 如用NaCl晶体的a轴与入射方向平行, 其衍射斑点将有一四重轴的对称性, 将晶体样品改变方向, 可求得其它方向的对称性. 最后可确定晶体所属的晶系和点群. 2.回转晶体法 回转晶体法采用单色X射线, 使单晶样品着与某一晶轴平行的方向转动, 即使入射角α0,β0,γ0其一固定, 另两角度发生变化. 这样必有衍射线产生,使用圆筒照相底片得到层线状衍射击条纹. 回转晶体法主要用于测定晶胞参数a, b, c. 设晶体在摄图时绕C轴旋转， 使入射线与C轴垂直. 根据劳埃方程 这里 γ0=900, cosγ0=0, 代入上式 得 c cosγl=lλ 凡是l值相同的衍射线如 002, 102,312…等其γl值相同, 它们都排布在与c轴成γl夹角的一个圆周面上. 因为 代入上式 一张绕C轴旋转的单X射线回转照片显示层线最高可达l=7, 从零层线到各层线的距离Hl的数为 层线指数 1 2 3 4 5 6 7 Hl (mm) 3.45 7.0 11.0 15.5 21.1 29.1 42.9 入射X射线波长λ为1.542?, 照相机半径R为28.78mm. 利用式7.20, 可求得晶胞参数 c 的数值. l 1 2 3 4 5 6 7 c(?) 12.96 13.05 12.95 13.01 13.04 13.01 13.00 平均值C等于13.00?. 3.粉末法, 多晶衍射仪法 用 X射线衍射法研究多晶样品的成分和结构的一种实验方法，也称粉末法。多晶是指由无数微细晶粒组成的细粉状样品或块状样品(如金属, 金属中包含无数个小和晶粒, 因而也是多晶样品). 多晶衍射有照相法和衍射仪法两种。常用的粉末照相法为德拜-谢乐法（图 7.24 粉末照相机）。 当单色Ｘ射线照到一个细晶上时，若某一晶面与入射线的交角满足布拉格方程的要求，则在衍射角2θ处产生衍射线，在底片上形成一衍射点(图7.25 粉末照相底片)。 由于粉末样品中晶粒的取向是随机的，每一组晶面(hkl)都能给出相应张角为4θ的圆锥形衍射线，作用在长条底片上就形成了一对对弧线。 ? 易知： 在仪器设计时, 相机直径取2R=57.3mm, 则上式可简化为 当4θ＞1800时, 实测的弧线间距为2L’, 2L=2πR-2L’. 例如, 设X射线波长为1.542?, (110)晶面间距为3.000?, 相机直径为57.3mm,要照相底片上所能观测到的衍射条纹如何. 代入布拉格方程, 可得如下数据: n=1, θ=14.90, 2θ=29.80, 2L=29.8mm; n=2, θ=30.90, 2θ=61.80, 2L=61.8mm; n=3, θ=50.40, 2θ=100.80, 2L=100.8mm; 因为4θ=201.601800, 所以实测值为2L’=180-100.8=79.2mm. 多晶衍射仪法的原理与照相法类似，只是用射线记数