布拉格衍射实验.doc

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1、布拉格衍射实验任何的真实晶体，都具有自然外形和各向异性的性质，这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构，两相邻结点的距离叫晶体的晶格常数。真实晶体的晶格常数约在10-8厘米的数量级。X射线的波长与晶体的常数属于同一数量级。实际上晶体是起着衍射光栅的作用。因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列，以达到对晶体结构的了解。本实验是仿照X射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为地制做了一个方形点阵的模拟晶体，以微波代替X射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射

2、波产生干涉应符合的条件。这个条件就是布拉格方程，就是说，当波长为l的平面波射到间距为a的晶面上，入射角为q，当满足条件nl=2acosq时（n为整数），发生衍射。衍射线在所考虑的晶面反射线方向。在一般的布拉格衍射实验中采用入射线与晶面的夹角（即通过的掠射角）a，这时布拉格方程为nl=2asina。这里采用入射线与晶面法线的夹角（即通称的入射角），是为了在实验时方便，因为当被研究晶面的法线与分光仪上度盘的00刻度一致时，入射线与反射线的方向在度盘上有相同的示数，不容易搞错，操作方便。实验仪器布置如图1所示。图1布拉格衍射实验的仪器布置实验中除了两喇叭的调整同反射实验

3、一样外，要注意的是模拟晶体球应用模片调得上下左右成为一方形点阵，模拟晶体架上的中心孔插在支架上与度盘中心一致的一个销子上。当把模拟晶体架放到小平台上时，应使模拟晶体架下面小圆盘的某一条与所研究晶面法线一致的刻线与度盘上的00刻线一致。为了避免两喇叭之间波的直接入射，入射角取值范围最好在300到700之间。布拉格衍射实验的典型数据如表7-1所示。表7-1布拉格衍射实验典型数据0(度)I3031323334353637383940100面6.57912.519.619.5212017110面02343100000(度)I414243444546474849505110

4、0面11.5632223.5442.50.7110面0001234.56.5143253.50(度)I5253545556575859606162100面0.50.5123333.55.5612110面698185.576.573.572.5604019600(度)I6364656667686970100面22340.55275988024110面0.52450.51820