X射线衍射方向课件.ppt

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1、第二章X射线衍射方向1第二章X射线衍射方向那么晶体的哪些要素对X射线衍射产生影响呢？为此，有须对晶体几何学作一简单介绍。晶体几何学：范围很广，在此只讨论最简单的问题：1.晶体中的原子是如何排列及其排列方式的表示方法!2.不同排列方式会给X射线衍射结果带来什么样的影响。X射线衍射分析：以X射线在晶体中的衍射现象为基础的。衍射分析：可归结衍射方向及衍射强度两方面问题。本章介绍的布拉格方程就是阐明衍射方向的基本理论。2第一节晶体几何学简介3第一节晶体几何学简介天然矿物晶体：们通过对天然矿物外部形态的

2、观察发现，绝大多数天然矿物常具有独特的规则几何多面体的外形。外表多为平整的面所包围。人们将这种天然生成的固体称为晶体，称其平面为晶面。4第一节晶体几何学简介晶体：晶体是由原子、离子或分子在三维空间按一定周期性重复排列所构成的固体物质。有单晶、多晶、微晶、纳米晶等。单晶体：整个晶体中原子按一定周期性重复排列的。食盐(NaCl)的晶体结构5第一节晶体几何学简介多晶体：许多小单晶按不同取向聚集而成的晶体物质。晶体并非局限于天然生成的固体，金属和合金在一般条件下都是晶体，一些陶瓷材料是晶体，高聚物在某些条

3、件下也是晶体。晶体的特点：长程有序，主要是周期性或准周期性。不同的晶体，原子、离子或分子的排列方式各不相同，呈现出各种不同的性质。但并不是所有固体都是晶体。非晶体(amorphous)：构成物质的分子或原子不具有周期性排列。如玻璃。特点：短程有序，而长程无序的无定性体。6晶体与非晶体的比较晶体非晶体7一、空间点阵（1）1、阵点（latticepoint）结构基元：晶体中的原子、离子、分子或其基团在三维空间中作有规则的重复排列，作为基本结构单元的原子、离子或其基团称为结构基元。阵点：为反映晶体中原子

4、排列周期性。用一个几何点表示一个结构基元，此几何点称为“阵点”或“结点”。点阵中任一阵点：都具有完全相同的几何环境与物理化学环境，即阵点应是等同环境的点。8一、空间点阵（2）空间点阵示意图单位点阵或单胞（晶胞）3、单位点阵或单胞：整个空间点阵可由一个最简单的六面体在三维方向上重复排列而得，称此六面体为单位点阵(unitlattice)或单胞(unitcell)或晶胞。2、空间点阵（space1attice）将相邻结点按一定的规则用线连接，便构成了空间点阵(space1attice)或晶体点阵，简称

5、点阵。acbαβγacbαβγ9一、空间点阵（3）4.基本矢量（单位矢量）：任取一结点为坐标原点，并在空间三方向上选取重复周期a、b、c。矢量a、b、c称为基本矢量或基矢。由3个基矢构成的平行六面体称为单位晶胞或单胞。5.点阵参数或晶格常数:单胞大小和形状：用3个基矢长度a、b、c及相应夹角α、β、γ来表示。a、b、c以及α、β、γ称为点阵参数或晶格常数(latticeconstant或latticeparameter)。10二、晶系晶系点阵常数立方（等轴）cubica=b=cα=β=γ=900正

6、方（四方）tetragonala=b≠cα=β=γ=900斜方（正交）orthorhombica≠b≠cα=β=γ=900菱方（三方）Rhombohedrala=b=cα=β=γ≠900六方hexagonala=b≠cα=β=900、γ=1200单斜monoclnica≠b≠cα=γ=900≠β三斜Triclinic或anorthica≠b≠cα≠β≠γ≠900按照晶体点阵的对称性，划分为七种晶系。每个晶系最多可包括4种点阵。1848年，法国晶体学家布拉菲（Bravais.M.A）推导证实了七种晶

7、系中总共可有14种点阵，称此为“布拉菲点阵”。11三、7种晶系、14种布拉菲点阵（1）1、立方晶系:（cubic）(1)简单立方P(2)面心立方F(3)体心立方I12三、7种晶系、14种布拉菲点阵（2）2、正方晶系（四方）（tetragonal）(4)简单正方P(5)体心正方I13三、7种晶系、14种布拉菲点阵（3）3、斜方晶系：（正交）（orthorhombic）(6)简单斜方P(7)体心斜方I(8)底心斜方C(9)面心斜方F14三、7种晶系、14种布拉菲点阵（4）4、菱方晶系：（三方）（rho

8、mbohedral）aaa15三、7种晶系、14种布拉菲点阵（5）5.六方晶系：（hexagonal）(11)简单六方P120aac16三、7种晶系、14种布拉菲点阵（6）6.单斜晶系：（monoclnic）abc简单单斜abc底心单斜17三、7种晶系、14种布拉菲点阵（7）7.三斜晶系：（triclinic）abc简单三斜18三、7种晶系、14种布拉菲点阵晶系点阵常数布拉菲点阵点阵符号阵点数结点坐标立方简单立方P1体心立方I2面心立方F4正方简单正方P1体心正方