《射线衍射方向》ppt课件

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1、第二章X射线衍射方向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，德国物理学家劳埃想到了这一点，去找普朗克老师，没得到支持后，去找正在攻读博士的索末菲，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。LauespotsX射线X--ray晶体crystal劳埃斑LauespotsThree-dimensional“diffractiongrating”LauespotsproveswavepropertiesofX-ray.2.1晶体几何学基础2.1.1空间点阵在同

2、一晶体结构中，由各类等同点单独所组成的图形具有完全相同的排列规律。概括地表示晶体结构中等同点规则排列的几何图形（点的集合）称为空间点阵。对空间点阵的说明1、构成空间点阵的点是抽象的几何点，通常称为结点或格点。它们可代表正离子，也可以代表负离子，还可以代表任一没有离子存在的等同点，例如它们的中点。2、晶体结构是由无数个质点排列而成。空间点阵也是无限的，它概括了晶体结构的周期性。把结点在同方向以相等距离重复出现的性质叫做周期重复性，简称周期性。在相同方向，结点之间的距离是相等的，不同方向结点之间的距离不一定相等。晶体结构与空间点阵的关系某些物质，不论它们的晶体结构之间

3、如何有差异，繁简差异如何之大，只要它们的空间排列的周期性相同，它们就具有相同的空间点阵。术语回顾晶体(crystal)Itissolid.Thearrangementofatomsinthecrystalisperiodic.点阵（Lattice）Aninfinitearrayofpointsinspace,inwhicheachpointhasidenticalsurroundingstoallothers.晶体结构（CrystalStructure）Itcanbedescribedbyassociatingeachlatticepointwithagroupo

4、fatomscalledtheMOTIF(BASIS)单位晶胞（UnitCell）Thesmallestcomponentofthecrystal,whichwhenstackedtogetherwithpuretranslationalrepetitionreproducesthewholecrystal晶胞参数UnitCellDimensionsa,bandcaretheunitcelledgelengths.α,β,andγaretheangles2.1.2晶系The14possibleBRAVAISLATTICES{notethatspheresinthi

5、spicturerepresentlatticepoints,notatoms!}1、晶向指数在晶体点阵（晶体结构）中，任何一条格点（质点）直线的方向称为晶向。其数字表示符号[uvw]称为晶向指数或称为直线指数。2.1.3晶面与晶向2、晶面指数通过点阵中若干格点而成的一个平面称为格点平面（在晶体结构中称为晶面），晶面的数字表示符号（hkl）就是晶面指数（面指数），又称为蜜勒（Miller）指数。3、六方晶系的四轴定向1、四轴定向的必要性1）三轴定向使用了与z轴垂直的两个二次轴来定义x、y轴，就不能显示出六方晶系的对称特性。2）在晶向和晶面指数的表示上也不能显示其对

6、称情况。2、四轴定向下的直线的晶向指数设3轴定向下的指数为[UVW]，4轴定向下的指数为[uvtw]，则有转换关系式：3、六方晶系的晶面指数1）由该晶面与四个晶轴的截距的倒数求得，即：2）根据平面截距式方程得3）有时写成注意：在立方晶系中，如果一晶向和某一晶面的指数数值相同，则这一晶向一定和该晶面垂直。在其它晶系中，这种关系就不一定了。2.1.4、晶带、晶面间距1、晶带在晶体结构或空间点阵中，与某一取向平行的所有晶面均属于同一个晶带。同一晶带中所有晶面的交线互相平行，其中通过坐标原点的那条直线称为晶带轴。晶带轴的晶向指数即为该晶带的指数。晶带定律根据晶带的定义，同

7、一晶带中所有晶面的法线都与晶带轴垂直。这也就是说，凡是属于[uvw]晶带的晶面，它们的晶面指数（hkl）都必须符合：我们把这个关系式叫作晶带定律。2、晶面间距的计算公式晶面间距指两个相邻的平行晶面间的垂直距离。立方晶系：正方晶系：六方晶系：2.2布拉格定律2.2.1、基本假设1、晶体是理想完整的，即不考虑晶体中存在的缺陷和畸变，忽略原子的热运动，即认为原子是固定不动的；2、把晶体看成是由许多平行的原子平面堆积而成的，衍射线看成是原子平面对入射线的反射。3、认为X射线在晶体中不发生折射，即折射率为1；入射线和反射线之间没有相互作用，反射线在晶体中不被其它原子再散射（

8、这样的理论