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1、晶体的射线衍射理论现在学习的是第1页，共18页一、晶体的衍射效应与衍射几何一、晶体的衍射效应与衍射几何 现在学习的是第2页，共18页可见光的光栅衍射现象()sinabk2kK:0,1,2,增强K:1,2,3,相消现在学习的是第3页，共18页X射线衍射的基本原理n晶体结构、点阵常数已知，测定波长。-X射线光谱分析；n已知波长，测定晶体的点阵常数已知波长，测定晶体的点阵常数。现在学习的是第4页，共18页劳埃方程(1)X(1)X射线受一维点阵射线受一维点阵(原子列原子列)衍射的条件衍射的条件0级衍射-1级衍射1级衍射-2级衍射2级衍射X射线传播方向射线传播方向现在学习的是第5页，共18页劳埃方程(1
2、)X(1)X射线受一维点阵射线受一维点阵(原子列原子列)衍射的条件衍射的条件OQPRHcoscosOQORPROR(coscos)aHcoscosHa现在学习的是第6页，共18页0级衍射1级衍射X射线传播方向射线传播方向现在学习的是第7页，共18页一维原子列的圆锥入射线束圆锥0级衍射圆锥(H=0)+1级(H=+1)+2级(H=+2)现在学习的是第8页，共18页劳埃方程(2)X(2)X射线受二维点阵射线受二维点阵(原子面原子面)衍射的条件衍射的条件11(coscos)aH22(coscos)bK整个原子面上所有整个原子面上所有原子的散射线产生原子的散射线产生干涉加强的条件干涉加强的条件衍射方向入
3、射方向现在学习的是第9页，共18页劳埃方程(3)X(3)X射线受三维点阵射线受三维点阵(空间点阵空间点阵)衍射的条件衍射的条件11(coscos)aH22(coscos)bK整个三维点阵中所有整个三维点阵中所有原子的散射波产生相原子的散射波产生相长干涉的条件长干涉的条件33(coscos)cL现在学习的是第10页，共18页劳埃方程可以用矢量表示。设劳埃方程可以用矢量表示。设s s0 0为入射线方向的单位矢为入射线方向的单位矢量，量，s s为衍射线方向的单位矢量，令：为衍射线方向的单位矢量，令：劳埃方程(3)X(3)X射线受三维点阵射线受三维点阵(空间点阵空间点阵)衍射的条件衍射的条件0Sss
4、011(coscos)aa sa sa S a SHb SKc SL 劳埃方程的矢量表达式：劳埃方程的矢量表达式：现在学习的是第11页，共18页劳埃方程的讨论：123,是定值；是定值；对于某一条衍射线，对于某一条衍射线，H,K,LH,K,L也是定值。也是定值。123,但是：但是：相互关联相互关联。222123coscoscos1如何确定？如何确定？11(coscos)aH22(coscos)bK33(coscos)cL现在学习的是第12页，共18页布拉格方程PADQBDRCDP AEQ BER CE 现在学习的是第13页，共18页布拉格方程0,1,2,.,QA QPAPSAA Tnn 衍射级数
5、sinSAA Td2 sindnWilliam Bragg,Lawrence Bragg劳埃(Laue)斑点可以看作是由于晶体中原子富集面对射线的反射形成的。现在学习的是第14页，共18页布拉格方程的讨论1、选择反射、选择反射 与可见光的反射相同，与可见光的反射相同，某一晶面的入射线、反射线和晶面法某一晶面的入射线、反射线和晶面法线必须位于同一平面内，且入射线和反射线分居在晶面法线二侧线必须位于同一平面内，且入射线和反射线分居在晶面法线二侧。与可见光的反射不同，与可见光的反射不同，必须满足布拉格方程时，才有可能发生必须满足布拉格方程时，才有可能发生反射。反射。（选择反射）（选择反射）2 sin
6、dn2、衍射面（或称干涉面）和衍射指数、衍射面（或称干涉面）和衍射指数2(/)sinhkldn2sinHKLdH、K、L：衍射指数；：衍射指数；(HKL)：衍射面：衍射面现在学习的是第15页，共18页(111)晶面的1级、2级和3级衍射线的布拉格角分别为：15.13，31.46，51.52(222)晶面的1级衍射线的布拉格角为：31.46(333)晶面的1级衍射线的布拉格角为：51.52用用MoKMoK辐射辐射AgAg晶体试样晶体试样现在学习的是第16页，共18页布拉格方程的讨论3、产生反射的极限条件、产生反射的极限条件2sin/2HKLHKLdd4、衍射花样与晶体结构的关系、衍射花样与晶体结构的关系5、衍射实验方法、衍射实验方法 试样 劳埃法：单晶体 变化 不变化转晶法：单晶体 不变化 变化粉末法：粉末、多晶体 不变化 变化现在学习的是第17页，共18页现在学习的是第18页，共18页