最新2衍射方向课件课件PPT.ppt

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1、2衍射方向课件本章主要学习的内容1.布拉格方程2.X射线衍射方法1895年伦琴发现X射线后，认为是一种波，但无法证明。当时晶体学家对晶体构造（周期性）也没有得到证明。1912年劳厄将X射线用于CuSO4晶体衍射同时证明了这两个问题,从此诞生了X射线晶体衍射学.§2-1引言考虑晶体的几何特点时，可以不考虑构成晶体的原子、原子团本身，而用几何点代替原子或原子团。这种几何点称为结点（latticepoint）。结点的空间排布与晶体中原子（原子团）的排布完全相同，将相邻结点按一定的规则用线连接起来便构成了与晶体中原子（原子团）

2、的排布完全相同的骨架，这便是空间点阵（spaceIattice）。§2-2晶体几何学基础一、空间点阵我们所能得到的空间点阵的形状只有七种，把这七种空间点阵称为七种晶系。这七种晶系的特点是，所有的结点均位于单胞的角上。二、晶体表2-1七个晶系及其所属的布拉菲点阵晶系点阵系数布拉菲点阵点阵符号阵胞内结点数结点坐标立方cubica=b=cα=β=γ=90°简单立方P1000体心立方I2000，面心立方F4000，0，0，0正方tetragonala=b≠cα=β=γ=90°简单正方P1000体心正方I2000，斜方（orth

3、orhombic）a=b=cα=β=γ≠90°简单斜方P1000体心斜方I2000，底心斜方C2000，0面心斜方F4000，0，0，0菱方rhombohedrala=b=cα=β=γ≠90°简单菱方R1000六方hexagonala=b≠cα=β=90°γ=120°简单六方P1000单斜monoclnica≠b≠cα=γ=90°≠β简单单斜P1000底心单斜C2000，0三斜triclinica=b≠cα≠β≠γ≠90°简单三斜P1000**实际的晶体是较复杂的，考虑:凡是具有同等环境的点都可以称为结点.**184

4、8年法国的晶体学家布拉菲（Bravais）证实了七种晶系中总共可以有十四种点阵.**这是非常有意义的结论，为了纪念他，后人称这十四种点阵为布拉菲点阵（参看右图2-3）。三、常见的晶体结构常见的金属晶体结构有:面心立方（fcc）、密排六方（hcp）、体心立方（bcc）等。空间点阵中的结点平面和结点直线相当于晶体结构中的晶面和晶向，在晶体分别用晶面指数和晶向指数或称密勒（Miller.W.H.，英国晶体学家）指数来表示其方向。晶面指数的确定方法为：1、在一组互相平行的晶面中任选一个晶面，量出它在三个坐标轴上的截距并以点阵周

5、期a、b、c为单位来度量；2、写出三个截距的倒数；3、将三个倒数分别乘以分母的最小公倍数，把它们分为三个简单整数h、k、l，再用圆括号括起，即为该组晶面的晶面指数，记为（hkl）。四、晶面与晶向晶面指数的确定方法：1、在一组互相平行的晶面中任选一个晶面，量出它在三个坐标轴上的截距并以点阵周期a、b、c为单位来度量；2、写出三个截距的倒数；3、将三个倒数分别乘以分母的最小公倍数，把它们分为三个简单整数h、k、l，再用圆括号括起，即为该组晶面的晶面指数，记为（hkl）。晶向指数的确定方法：1、在一族互相平行的结点直线中引出

6、过坐标原点的结点直线；2、在该直线上选则距原点最近的结点，量出它的结点坐标；3、将三个坐标值用方括号括起，即为该族结点直线的晶向指数。**在晶体结构和空间点阵中平行于某一轴向的所有晶面均属于同一个晶带，这些晶面叫做晶带面。**晶带面的交线互相平行，其中通过坐标原点的那条平行直线称为晶带轴。**晶带轴的晶向指数即为该晶带的指数。五、晶带、晶面间距1、晶带2、晶面间距的计算公式立方晶系的面间距公式:正方晶系:六方晶系:2221++=khad2222211cakhd++=2222)()(34lcakhhad2+++=**这一

7、章，我们将讨论晶体对X射线相干散射而引起的衍射现象。**假定原子中各电子都集中在原子中心，这样可将其合成波看作是从原子中心发射出的散射波。**晶体中原子的排列是呈规律性的，各原子散射波相互干涉时，将会在某些方向互相加强（相长干涉），在另一些方向相互抵消（相消干涉），形成一定的衍射花样。**衍射是晶体对X射线散射的一种特殊表现形式。§2-3X射线在晶体中的衍射一、布拉格方程**英国物理学家布拉格父子，导出了形式简单，能够说明晶体的衍射基本关系的布拉格方程或称反射定律。**布拉格父子证明，可以将晶体的衍射现象看作是由晶体某

8、些晶面的“镜面反射”结果。产生“镜面反射”的晶面必须符合下列条件(必要条件)：lqn2d=sind——该晶面的晶面间距θ——入射X射线与晶面的夹角（称为掠射角，2θ称为衍射角）λ——入射X射线的波长n——正整数，称为衍射级数二、几项假定为了分析上的方便，在推导布拉格方程之前，作了几项假定1、原子不作热振动，并理想地按空间点阵的方式