X射线衍射线束的强度.ppt
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1、一个电子对X射线的散射 讨论对象及结论: 一束X射线沿OX方向传播,O点碰到电子发生散射,那么距O点距离OPR、OX与OP夹2角的P点的散射强度为: 公式讨论22cos1244240RCmeIIp 可见一束射线经电子散射后,其散射强度在窨各个方向上是不同的:沿原X射线方向上散射强度(20或2时)比垂直原入射方向的强度(2/2时)大一倍。 若只考虑电子本身的散射本领,即单位立方体里对应的散射能量,OPR1, 则有公式:公式讨论:22cos124240CmeIIp推导过程:强度为I0且偏振化了的X射线作用于一个电荷为e、质量为m的自由电子上,那么在与偏振方向夹角为、距电子R远处,散射强度Ie为:2
2、22020sin4mRCeIIe而事实上,射到电子上的X射线是非偏振的,引入偏振因子,则有:(表示强度分布的方向性) 22cos14222020mRCeIIe 讨论对象及结论: 一个电子对X射线散射后空间某点强度可用Ie表示,那么一个原子对X射线散射后该点的强度: 这里引入了f原子散射因子一个原子对X射线的散射eaIfI2推导过程: 一个原子包含Z个电子,那么可看成Z个电子散射的叠加。 (1)若不存在电子电子散射位相差: 其中Ae为一个电子散射的振幅。eeaIZAZI22(1)实际上,存在位相差,引入原子散射因子: 即Aaf Ae 。 其中f与有关、与有关。散射强度: (f总是小于Z) eaA
3、Af eaaIfAI22一个单胞对X射线的散射 讨论对象及主要结论: 这里引入了FHKL 结构因子 结构因子FHKL的讨论eHKLIFI2推导过程: 假设该晶胞由n种原子组成,各原子的散射因子为:f1 、f2 、f3 .fn; 那么散射振幅为:f1 Ae 、f2 Ae 、f3 Ae .fn Ae ; 各原子与O原子之间的散射波光和程差为:1 、2 、3 . n ;则该晶胞的散射振幅为这n种原子叠加:引入结构参数 :可知晶胞中(H K L)晶面的衍射强度 jijnjebefAA1jijnjebHKLefAAF1eIFIHKLa2结构因子FHKL 的讨论 关于结构因子 产生衍射的充分条件及系统消光
4、 结构消光 结构因子与倒易点阵的权重关于结构因子: 因为. 其中:Xj、Yj、Zj是j原子的阵点坐标; H K L是发生衍射的晶面。 所以有:jjjjLZKYHX221212sin2cos2njjjjjnjjjjjHKLLXKYHXfLZKYHXfF产生衍射的充分条件: 满足布拉格方程且FHKL0。 由于FHKL0而使衍射线消失的现象称为系统消光, 它分为:点阵消光 结构消光。四种基本点阵的消光规律 (图表)4.3 单胞对X射线的散射 简单点阵的系统消光l在简单点阵中,每个阵胞中只包含一个原子,其坐标为000,原子散射因子为fal根据(4-12)式得:结论:4.3 单胞对X射线的散射 底心点阵
5、l每个晶胞中有2个同类原子,其坐标分别为000和1/2 1/2 0,原子散射因子相同,都为fa4.3 单胞对X射线的散射 底心点阵l分析: 当H+K为偶数时,即H,K全为奇数或全为偶数: 当H+K为奇数时,即H、K中有一个奇数和一个偶数:结论结论在底心点阵中,在底心点阵中,FHKL不受不受L的影响,只有当的影响,只有当H、K全为奇数或全为偶数时才能产生衍射全为奇数或全为偶数时才能产生衍射4.3 单胞对X射线的散射 体心点阵l每个晶胞中有2个同类原子,其坐标为000和1/2 1/2 1/2 ,其原子散射因子相同4.3 单胞对X射线的散射 体心点阵l分析 当H+K+L为偶数时, 当H+K+L为奇数
6、时,结论:结论:在体心点阵中,只有当在体心点阵中,只有当H+K+L为偶数时为偶数时才能产生衍射才能产生衍射4.3 单胞对X射线的散射 面心点阵l每个晶胞中有4个同类原子4.3 单胞对X射线的散射 面心点阵l分析 当H、K、L全为奇数或偶数时,则(H+K)、(H+K)、(K+L)均为偶数,这时: 当H、K、L中有2个奇数一个偶数或2个偶数1个奇数时,则(H+K)、(H+L)、(K+L)中总有两项为奇数一项为偶数,此时:4.3 单胞对X射线的散射 面心点阵l结论 在面心立方中,只有当H、K、L全为奇数或全为偶数时才能产生衍射。如Al的衍射数据:4.3 单胞对X射线的散射 消光规律与晶体点阵l结构因
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- 关 键 词:
- 射线 衍射 强度
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