北京科技大学晶体学与衍射作业（完整版规范）.docxVIP

题1:试分析NaCI和KCI的各(hkl)的衍射强度有何不同可获得什么结构信息? (hkl) NaCI Fm3m a=5.64 KCI Fm3m a=6.293 111 13 1 200 100 100 220 55 37 311 2 1 222 15 10 1、 对比NaCI与KCI的各(hkl)的衍射强度，可以看岀以下三点现象: 晶面指数是全奇或全偶； KCI而言，指数全为奇数的晶面(2 KCI而言，指数全为奇数的晶面 强度接近为0; (3) NaCI的(111) ( 220) ( 222)晶面相对强度高于 KCI。 对于现象(1) ( 2),可通过衍射线强度理论解释，其公式如下: 式中，Io— 式中，Io—入射X射线强度 me —电子的质量与电荷 c —光速 入一入射X射线波长 R— 衍射仪半径 V —试样被X射线照射体积，cm3 3 V o —晶胞体积cm F —结构因子 P—多重性因子e P—多重性因子 e —2M —温度因子 (^(0)— 角因子 —吸收因子 以上各项中，结构因子，多重性因子，温度因子，角因子，吸收因子，晶胞体积是与样品本身性 质有关的，而能够使不同晶面相对强度产生差异的只有结构因子、多重性因子。 仔细考察两者: 多重性因子P: 表示多晶体中同族晶面｛ HKL｝的等同晶面数。P数值随晶系及晶面指数而变化 对立方晶系而言，有 与观察的现象不一致，不能通过 P解释各晶面的不同相对强度 晶面指数 H00 0K0 00L HHH HH0 HK0 0KL H0L HHL HKL P 6 8 12 24 24 48 结构因子F: 其定义为： F HKL 一个晶胞的相干散射(原子全部)振幅 Ab 一个电子的相干散射振幅 Ae 反映了晶胞内原子种类、 原子个数与晶胞内表征单胞的相干散射与单电子散射之间的对应关系， 原子排列对衍射的影响。 反映了晶胞内原子种类、 原子个数与晶胞内 具体的计算公式为： n i2 （Hxj Kyj Lzj） fhkl f je j i 式中：Fhkl— （HKL） 晶面的结构因子。 沿（HKL）晶面族反射方向的散射能力。 n —晶胞中的原子数 f j—原子的散射因子 HKL —晶面指数 x j y j z j —原子坐标 NaCI与KCl都是面心晶胞，若四个 Cl原子坐标分别是（0 0 0 ）和（？ ？ 0 ） , （ ? 0 ? ） , （ 0 ? ?），则K或Na的原子坐标可为（?0 0） （ 1 ? 0）（ 1 0 ?）（ ?? ?），则根据强度计算公式，可 得： （图片是具体的讨论过程，先讨论 NaCI，Sg改写成F, n1、n2、n3改为H K、L，A是Cl，B是 Na, fA、fB是两者分别的强度） 叙5讥丿十j c 叙5讥丿十j c朮讥％, 1 0, 这就通过衍射线强度公式的结构因子解释了现象 (1) ( 2),但同时由于这两个现象能被公式解释， 属于正常现象，所以并未反映岀其他有用的结构信息。 而对于现象(3),通过与标准的 PDF(见图1)对照发现，NaCI的各个衍射峰强与 PDF的峰强相 近，但KCI的(220) ( 222)晶面相对强度明显小于 PDF中的强度，而其他晶面相对强度接近。 这一现象无法衍射强度公式来解释， 即存在反常现象， 可通过这个现象得到有用的结构信息。 某 些晶面的强度下降，认为很可能是由于 KCI的织构造成的不同晶面的数量变化，从而导致 KCI (220) (222)的晶面强度低于 PDF的相对强度。而是否是织构还无法单独用 XRD来判断。 PDF of NaCl (Halite) and KCl (Sylvite) 刊-匸严 i：i QM=CalGiilaiHd fC! AEZafcUh圈1 FriF￡ -.- ::. :.-L3MCaW^iedi：C - dYataJ脈U 汕fiC i-1 a* M □ Sj^hrtn. ? Cl Rsaidtan-GliK 盯 L +TW3-1 540^0 用 二 SKal L-ilTlbl3=1 5 APffl fir?r= FIW- miWM.ri 2陆詞了旳2 除tn词福gr fief GatzuLUim怔 u^rk3^C^fD-1Z+* Jl!-n 时 Wrui?陷!1 irr ICSO 曲叩 FCWtU-l2i-* d 呻、 GUM. Fm3rn CZ2S) ZM :-:.-^ywdrSPffl,riMiii4i1 ~i ill |225jZ=4 CELL! LM i 5.64,5.64 9di.Di ■ 90. 01M.CQ- €EL1: 0718 x i 酋仝『蛇血』n 40J 1 M.0 P思二评禹科 F3-CFe(7l 忖CM 1E1 *祕拭血垃」隅 Eiefutt^ e^2.D0