X光实验LiF晶体晶面间距的改进
- 格式:ppt
- 大小:3.30 MB
- 文档页数:10
点阵常数的精确测定41130269 材料1109 顾诚【实验目的】了解点阵常数测定时的误差来源,消除误差的实验方法及数据处理方法。
【实验原理】对立方晶系通常采用下式计算测定点阵常数的误差:θθ∆∙-=∆cot a a通常所指精确测定点阵常数,是指使测定点阵常数的精确度达到小数点第四位(0A ),即00001.0A a +=∆。
无论采用粉末照相方法还是衍射仪法测定点阵常数,都是通过测量衍射线的θ2角的位置,根据布拉格公式及晶面间距与点阵常数的关系公式来求出点阵常数值。
测定θ2角的误差包括偶然误差和系统误差两大类。
在精确测定点阵常数时,一方面应尽可能采用精密的实验技术,使这两类误差减至最小限度,另一方面,又根据这些误差所具有的特点和规律,采用合理的数据处理方法,使它们减至最小。
【实验方法】 衍射仪法用衍射仪精确测定点阵常数的精度可达到15万分之一。
由于衍射仪法与德拜法的测试方法与记录手段不同,故误差来源和消除误差的实验方法不相同。
误差来源1) X 射线管焦点偏离测角计180度的位置:()R x /2-=∆θ2) 试样表面偏离测角计轴:()R P /cos 22θθ-=∆3) 试样表面偏离聚焦圆:()θθcot 622a -=∆4) 试样吸收系数过小:()R μθθ2/2sin 2-=∆5) 入射束轴向发散:()θδθδθ2sin 36cot 2221+-=∆6) 因其他实验条件(如试样制备、温度波动、测角计传动、扫描速度以及时间常数等因数)所导致的误差。
消除误差的实验方法1. 精细调试测角计:不同厂家生产的衍射仪的调试细节各不相同。
2. 合理选择时间常数和扫描速度。
3. 消除测角计传动误差:用调试手段很难消除此种误差,但可通过将θ2角测量结果与精确点阵常数已知的标样的θ2角测量结果进行比较来校正。
比较时要选择θ2相近的线条逐一比较,以防因θ2角差值过大造成新的误差。
4. 利用双向扫描消除焦点不在180度处及接收狭缝不在零位的误差:采用双向扫描和θ2cos 外推法进行处理。
晶体学实验技术的晶体取向与晶格调整方法引言晶体学实验技术是研究物质晶体结构和性质的重要手段之一。
在进行晶体学实验时,晶体的取向和晶格的调整是非常关键的步骤。
本文将探讨晶体取向和晶格调整的一些常用方法和技术。
一、晶体取向的方法1. 制备取向样品晶体取向的方法有很多种,其中一种常用的方法是制备取向样品。
制备取向样品的步骤包括选择合适的单晶样品,将其切割成薄片,并进行化学或物理处理。
取向样品可以通过机械打磨、化学腐蚀、电解抛光等方法获得理想的表面状态。
2. 应用X射线衍射X射线衍射在晶体学实验中发挥着重要的作用。
通过将单晶或多晶样品放置在X射线束中,利用晶体对X射线的散射特性,可以得到晶体的取向信息。
根据样品的不同取向,可以通过旋转样品或调整X射线束的方向来获取所需的取向信息。
3. 使用电子显微镜电子显微镜是一种非常强大的工具,可用于观察晶体的微观结构。
通过调整电子显微镜的入射角度和取向样品的位置,可以获得晶体的取向信息。
电子显微镜的高分辨率可以提供更精确的取向测量结果。
二、晶格调整的方法1. 热处理热处理是调整晶格的一种常用方法。
通过改变晶体的温度,可以使晶格发生一系列变化,包括晶体的形状、尺寸和晶格参数等。
在进行热处理时,需要控制好温度和时间,以确保晶体获得最佳的晶格结构。
2. 应用外力应用外力也是一种有效的晶格调整方法。
通过施加压力或拉伸样品,可以改变晶格的形状和尺寸。
外力的施加可以通过机械装置、电场或磁场等方式实现。
不同的外力会对晶体产生不同的影响,因此需要根据具体情况选择合适的方法。
3. 化学处理化学处理是调整晶格的另一种常用方法。
通过在晶体表面或周围施加特定的化学物质,可以改变晶格的结构和性质。
例如,可以使用溶液中的特定物质对晶体进行浸泡或溶解,从而调整晶体的晶格。
结论晶体学实验技术中的晶体取向和晶格调整方法,通过选择适当的实验手段和调整参数,可以获得所需的晶体特性和结构信息。
晶体取向和晶格调整的过程中需要保证实验条件的稳定性和控制精度,以获得准确的结果。
X光衍射实验的改进与校正
罗来龙
【期刊名称】《物理实验》
【年(卷),期】2004(24)6
【摘要】用X射线衍射仪做定量分析衍射实验,会出现因盖革计数器存在分辨时间而漏计的现象.为了简便地测定分辨时间,本文利用单层膜二次照射技术,导出了用来校正积分强度的近似公式,并与逐点校正法作了对比分析,二者符合很好.
【总页数】2页(P8-9)
【作者】罗来龙
【作者单位】武汉理工大学,理学院,湖北,武汉,430063
【正文语种】中文
【中图分类】O434.1
【相关文献】
1.软X光谱学光子筛衍射特性的实验表征 [J], 魏来;王晓方;曹磊峰;范伟;臧华萍;高宇林;朱效力;谢长青;谷渝秋;张保汉
2.百吉帕高压下Ag的X光衍射实验和研究 [J], 顾惠成
3.双轴取向聚乙烯薄膜晶体取向的二维X光衍射分析 [J], 邵文君; 王影; 史颖; 宋立新; 刘立志
4.溶液结构的X射线衍射──3.粉末衍射仪液体样品池窗口强度校正的相对透明因子 [J], 房春晖
5.反应等离子喷涂钛—氮化钛涂层的X光衍射和X光电子谱研究 [J], 彭补之
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
衍射峰强度变小的原因
在X射线衍射实验中,晶体的结构与晶面间距决定了衍射峰的位置和强度。
如果衍射峰的强度变小,主要有以下几种原因:
1. 晶体产生位错或微观变形:晶体在生长和制备过程中可能会受到位错或微观变形的影响,导致晶体结构的变化,从而影响X射线的衍射,引起衍射峰的强度降低。
2. 晶体表面缺陷:晶体表面可能存在一些不完整的晶格结构,如孪晶、缺陷、空洞等,会干扰到X射线的传播和衍射,从而导致衍射峰的强度变小。
3. 晶体质量不好:晶体制备不佳或者质量受到损害时,晶体的结构和晶面间距也会产生变化,导致衍射峰的强度变小。
4. 实验条件不佳:如果X射线衍射实验中实验条件不佳,例如X射线源太弱、检测器故障等,也会导致衍射峰强度变小。
总之,在X射线衍射实验中,晶体的结构和制备质量、实验条件等多种因素都会影响衍射峰的强度,需要在实验过程中仔细观察和控制相关因素,以确保实验结果的准确性。
X光衍射实验分析1912年初,劳厄提出了X射线在晶体中衍射的理论,并和他的助手用实验加以论证。
他们采用立方晶系的闪锌矿ZnS晶体,使X射线垂直照射晶体表面,得到的点状图案具有完整的四重对称,反映了晶体中原子点阵的对称性,这也是利用x射线研究晶体结构性质的开端。
X光衍射实验对人们认识微观物质世界有着深刻的意义。
一、衍射效应的基本原理X光衍射符合一个基本定理:布拉格衍射定理。
当光子或电子波束以θ角射入晶体时,反射波相对于原入射波偏折了2θ角,而且刚好存在一族晶面M1,M2,M3……使得入射波,反射波的传播方向与这一族的晶面的夹角均为θ,这相当于波在晶面上发生了镜面反射。
这一族晶面相邻之间的间隔是相等的,其间距便为晶面间距。
经同一晶面反射后,波束是等相位的,经不同晶面反射后,经过衍射定理可算出,仅当它的波长λ与晶面间距d满足如下关系: 2dsinθ=kλ, k=1,2,3……时,才能在反射角等于入射角的方向上获得很大的反射率。
上式便为布拉格公式。
由于电子波、X光的波长以及晶体中原子间距都在1/10纳米级,所以它们照射在晶体上可以出现明显的衍射效应,即可以利用已知晶面间距的晶体通过测量θ角来研究未知波的波长,也可以利用已知波来测量未知晶体特定方向的晶面间距。
二、X光衍射系列实验的主要实验装置实验中利用高速运动的电子与鉬原子相碰撞,使其内层电子发生激发或电离,这时外层电子就会向内层跃迁填补空位,并发出X光。
对于鉬原子来说,当其K层电子被激发或电离的时候,其L层和M层电子会向K层跃迁而放出波长分别为7.11x10-2nm(Kα线)和6.32 x10-2nm(Kβ线)的X光,其中由于L层向M层跃迁的机率较大,所以Kα线较强。
实验使用的主要仪器为X射线探测实验仪,其包括3个工作区:监控区,X光管以及实验区,大致结构如上图。
A为监控区,包括电源和各种控制装置,可控制靶台转动角度、X光管所加高压、测量范围和测量频率等,并且可通过液晶屏对计数管的计数等作直接观察。
晶体结构的X-射线研究/劳厄(Laue)法相关内容(Related topics)晶格、晶系、晶族、不拉伐格子、倒格子、密勒指数、(结)构(振)幅、原子波形因子、不喇格方程原理和任务(Principle and task)多色X射线束照射一单晶,得到的衍射结果记录在胶片上,并做计算。
实验设备(Equipment)1X-射线基本组件,35kV 09058.991钼X-射线管的插入组件 09058.60晶体锂-氟化物,裱好的09056.051劳厄(Laue)衍射的晶体支架 09058.111底片夹09058.08 1游标卡尺,塑料的03011.00 11偏振片胶片,(ISO 3000),(9*12)cm,20片 09058.20偏振片转换器09058.21 1或者1X-射线胶片,(90*120)mm,10片 06696.031X-射线胶片为4.51开发的 06696.201X-射线胶片为4.51定制的 06696.30347481.00实验室盘子,PP,18*24cm课题(Problems)1.在胶片上记录LiF单晶的Laue衍射。
2.相应晶体表面的密勒指数被分派给Laue反射。
实验设备组装和实验过程(Set-up and procedure)在X-射线仪的输出管固定一个孔直径1mm光圈管。
将裱好的晶体锂-氟晶体的两管脚固定在晶体支架上做Laue衍射,以致裱好的晶体圆形边总是朝者X-射线源。
将这些放置在光圈管的上面。
在离晶体1.5cm到2cm处,在胶片支架上放置带有防光套的X-射线胶片。
为了得到不扭曲的Laue图像,必须保证晶体表面和胶片板面平行,还有这两者必须和主光束垂直。
将胶片在最大阳极电压和阳极电流下曝光。
若要得到强的反射,30mins的曝光时间足够。
要想弱的反射也能被看见,那么需要60mins甚至更长的曝光时间。
为了以后确定衍射方向,必须精确测量晶体和胶片间的距离。
理论和计算(Theory and evaluation)用多色X-射线照射单晶可以得到Laue摄影图。
X 光系列实验报告本次共做了调校测角器的零点,测定LiF 晶体的晶面间距,测定X 光在铝中的衰减系数,并验证朗伯定律和普朗场常数h 的测定。
通过做一系列的实验,从而对X 射线的产生、特点、原理和应用有较深刻的认识,提高自己的实验能力并提高独立从事研究工作的能力。
本次分别写了X 光在铝中的衰减系数,并验证朗伯定律和普朗克常数h 的测定的实验报告。
实验一、测定X 光在铝中的衰减系数,并验证朗伯定律 一、实验的目的和意义通过本实验了解X 射线的基础知识,学习X 射线仪的一般操作;掌握X 射线的衰减与吸收体材料和厚度的关系,训练实验技能和实验素养。
二、实验原理和设计思想X 射线穿过物质之后,强度会衰减,这是因为X 射线同物质相互作用时经历各种复杂的物理、化学过程,从而引起各种效应转化了入射线的部分能量。
X 射线穿过物质时要减弱,减弱的大小取决于材料的厚度和密度。
在同一介质里不同波长的射线减弱的程度不同。
满足: 0e dI I μ-=⋅ 本实验研究X 射线衰减于吸收体材料和厚度的关系。
假设入射线的强度为R0,通过厚度dx 的吸收体后 ,由于在吸收体内受到“毁灭性”的相互作用,强度必然会减少,减少量dR 显然正比于吸收体的厚度dx ,也正比于束流的强度R ,若定义μ为X 射线通过单位厚度时被吸收的比率,则有-dR=μR dx 考虑边界条件并进行积分,则得: R=R0e^(-μx) 透射率T=R/R0,则得:T=e^(-μx)或lnT=-μx 式中μ称为线衰减系数,x 为试样厚度。
我们知道,衰减至少应被视为物质对入射线的散射和吸收的结果,系数μ应该是这两部分作用之和。
但由于因散射而引起的衰减远小于因吸收而引起的衰减,故通常直接称μ为线吸收系数,而忽略散射的部分。
三、实验内容与步骤设置高压U=35KV, 设置电流I=0.02mA,设置步长Δβ=0.1o 设置Δt=3s,下限角为6o,上限角为70o。
将铝板底板端部插入原来靶台的支架,置传感器于0位,按下TARGET 键,然后再按SCAN 。
测定晶体的晶面间距——X射线衍射法(布拉格法)一、前言X射线的波长非常短,与晶体的晶面间距基本上在同一数量级。
因此,若把晶体的晶面间距作为光栅,用X射线照射晶体,就有可能产生衍射现象。
科学家们深入研究了X射线在晶体中的衍射现象,得出了著名的劳厄晶体衍射公式、布拉格父子的布拉格定律等等。
在他们的带领下,人们的视野深入到了晶体的内部,开辟了X射线理论和应用的广阔天地。
他们也因自己的卓越研究,都获得了诺贝尔奖。
今天,X射线的衍射原理和方法在物理、化学、地质学、生命科学、……、尤其是在材料科学等各个领域都有了成熟的应用,而且仍在继续兴旺发展,特别是在材料的微观结构认识与缺陷分析上仍在不断揭示新的奇妙现象,正吸引着科学家们致力于开创新的理论突破!二、实验目的:1)掌握X射线衍射仪分析法(衍射仪法)的基本原理和方法;2)了解Y-2000型X射线衍射仪的结构、工作原理和使用方法。
三、实验原理1912年英国物理学家布拉格父子(W. H. B ragg & W. L. B ragg)通过实验,发现了单色X射线与晶体作用产生衍射的规律。
利用这一规律,发明了测定晶格常数(晶面间距)d的方法,这一方法也可以用来测定X射线的波长λ。
在用X射线分析晶体结构方面,布拉格父子作出了杰出贡献,因而共同获得1915年诺贝尔物理学奖。
晶面间距与X射线的波长大致在同一数量级。
当用一束单色X射线以一定角度θ照射晶体时,会发生什么现象呢?又有何规律呢?见图1:图1 晶体衍射原理图用单色X射线照射晶体:1)会象可见光照射镜面一样发生反射,也遵从反射定律:即入射线、衍(反)射线、法线三线共面;掠射角θ与衍射角相等。
2)但也有不同:可见光在0°~180°都会发生反射,X射线却只在某些角度有较强的反射,而在其余角度则几乎不发生反射,称X射线的这种反射为“选择反射”。
选择性反射实际上是X射线1与X射线2互相干涉加强的结果,如图1(b)所示。
实验一 多晶粉末照相及未知物相定性分析一、实验目的1.掌握多晶粉末样品的制备安装。
2.对所拍摄单相物质的德拜相进行定性物相分析。
二、试验设备及材料德拜相机、x 光机、真空脂、玻璃丝、组锉、200目筛、PDF 卡片。
三、实验原理由于粉末法的试样是由数目极多的微小晶粒所组成,这些小晶粒的取向是完全任意无规的,即各个晶粒中指数相同的晶面在空间的取向分布是任意的。
根据衍射矢量概念,这些指数相同的晶面的倒易矢量分布在倒易空间的各个方向,由于它们的面间距d HKL 相同,所以这些倒易矢量的长度都相等。
如果让各个晶粒(小晶体)所对应的倒易空间的倒易原点重合,则各个晶粒的同一HKL 倒易结点均处于同一个球面上,这个球的球心位于倒易原点,半径为:这个球称为反射球。
不同的HKL 倒易结点对应于不同的倒易球。
但这些倒易球都是同心的,球心都位于倒易原点。
每个倒易球和反射球相交的交迹为一个圆,根据厄瓦尔德图解法,凡是位于交圆上的倒易点所对应的那个晶粒的HKL 晶面都符合衍射条件产生衍射,衍射线的方向是由反射球的球心到交圆的连线方向,形成数个以入射线为轴的共顶圆锥,锥顶角为4θ。
这样的圆锥称为衍射圆锥。
因此,德拜相为连续、明锐和强度均匀的衍射线条,称为德拜环。
在摄取衍射HKLHKL d g 1花样时,由于底板安装位置不同而得到不同形状的衍射花样。
由于任何晶体物质都具有特定的结构参数(包括晶体结构类型、晶胞大小、晶粒中原子、离子或分子数目的多少及它们所在位置等),在给定波长的X射线辐射下,显示出该物质所特有的多晶体衍射花样(包括衍射线条的位置和强度),因此多晶体衍射花样就成为晶体物质的特有花样,它表明了该物质各元素的化学结合状态。
因此,我们可由衍射花样的位置和强度来鉴别试样的物相组成。
本实验用PDF卡片进行定性物相分析。
四、实验步骤1.用所给试验样品制备德拜照相试样,并安装在德拜相机上,调至样品居中;2.进行德拜照相(本步骤由教师事先完成);3.根据德拜底片上的衍射线条,计算相应d值并目测各衍射线强度;4.利用PDF卡片,根据d值及强度,判断试样为何种物质。
浙江师范大学实验报告X射线衍射晶体结构分析摘要:本实验中学生将了解到X射线的产生、特点及其应用,该实验着重应用于探究晶体结构,分析X射线在NaCl晶体或BaF晶体的衍射,并通过分析X射线特征谱线的衍射角、利用X射线波长以及晶体的晶格常数确定密勒指数。
关键词:布拉格公式晶体结构X射线波长引言:1895年,德国物理学家伦琴发现X射线,从此揭开了物理学的新篇章。
X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间,具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质。
X射线在电场磁场中不偏转,这说明X射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象。
X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。
晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,因此X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。
正文:一、实验原理1、Bragg公式光波经过狭缝会产生衍射现象,此时,狭缝的大小必须与光波的波长同数量)级或更小,当入射X射线与晶体相交θ 角度时,图(a(a) (b)图中两条射线1与2的程差是,即2dsin θ。
当它为波长的整数倍时(假定入射光为单射光,只有一种波长),2dsin θ=n λ,n=1,2,…. (Bragg 方程)在θ方向射出的X 射线得到衍射加强。
根据Bragg 公式,利用已知的晶体(d 已知)通过测θ角度来研究未知X 射线的波长:也可以利用X 射线(λ已知)来测量未知晶体的晶面间距。
图(a)表示的是一组晶面,但事实上,晶格中的原子可以构成很多组方向不同的平行面来说,d 是不相同的,而且从图(b)中可以清楚的看出,在不同的平行面上,原子数的密度也不一样,故测得的反射线的强度就有差异。
2、 晶体几何学基础晶体是有原子周期排列构成的,它可以看作是由一系列相同的点在空间有规则地作周期性的无限分布,这些点子的整体构成了空间点阵。
晶体x射线实验报告
晶体X射线实验报告
引言
晶体X射线实验是一种常用的分析方法,通过对晶体样品进行X射线衍射实验,可以得到晶体的结构信息。
本报告旨在通过对某一晶体样品进行X射线实验,
并对实验结果进行分析,以展示该实验方法的应用和意义。
实验目的
本实验旨在通过X射线衍射实验,确定某一晶体样品的结构信息,并对实验结
果进行分析。
实验方法
1. 准备晶体样品,并将其放置在X射线衍射仪器中。
2. 通过X射线衍射仪器对晶体样品进行X射线照射,记录衍射图样。
3. 根据衍射图样,利用布拉格方程和其他相关理论计算出晶体的晶格常数、晶
胞结构等信息。
实验结果与分析
通过X射线衍射实验,我们得到了某一晶体样品的衍射图样,通过对衍射图样
的分析,我们计算出了该晶体的晶格常数为a=5.67 Å,b=5.67 Å,c=5.67 Å,
α=90°,β=90°,γ=90°,晶胞结构为体心立方结构。
结论
通过本次实验,我们成功地确定了某一晶体样品的结构信息,证明了X射线衍
射实验在晶体结构分析中的重要性和应用价值。
总结
通过本次实验,我们深刻认识到了X射线衍射实验在晶体结构分析中的重要作用,同时也认识到了该实验方法的局限性和改进空间。
希望通过今后的学习和实践,能够进一步完善该实验方法,提高晶体结构分析的准确性和可靠性。
X 射线衍射实验:劳厄法测晶面间距叶枫枫 0519061摘要本实验用透射劳厄照相法测量氯化钠晶体的晶面间距,猜测实验中的氯化钠晶体的晶面取向(u,v,w),并讨论劳厄照相法的利弊。
AbstractInvestigate the symmetry and lattice structure of NaCl monocrystal by evaluating the Laue diagrams. Guess the plane (u,v,w) of the NaCl monocrystal in the direction of the X-ray and discuss the advantage and disadvantage of the laue diagrams.关键词X 射线衍射,晶面间距,透视法劳厄照相,氯化钠晶体,晶面取向引言劳厄认为X 射线是电磁波,产生用X 射线照射晶体以研究固体结构的想法。
他设想,X 射线是极短的电磁波,而晶体是原子(离子)的有规则的三维排列。
只要X 射线的波长和晶体中原子(离子)的间距具有相同的数量级,那么当用X 射线照射晶体时就应能观察到干涉现象。
在劳厄的鼓励下,索末菲的助教弗里德里奇和伦琴的博士研究生克尼平在1912年开始了这项实验。
结果在照相底片上显示出了有规则的斑点群。
后来,科学界称其为“劳厄图样”。
X 射线衍射很快被用于研究金属和合金的晶体结构,测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。
本实验使用X 射线连续谱照射氯化钠晶体拍得劳厄相片,测量晶面间距d ,猜测晶面取向并讨论投射劳厄照相法的利弊。
理论1. X 射线衍射极大满足劳厄方程。
当X 射线被格点散射,由图1可得: 波长差201021cos cos αα⋅-⋅=∆-∆=∆a a①图1立方晶体二维下波长差21∆-∆=∆示意图当波长差恰为X 射线波长整数倍,在这些方向上能得到衍射极大。
测定晶体的晶面间距——X射线衍射法(布拉格法)一、前言X射线的波长非常短,与晶体的晶面间距基本上在同一数量级。
因此,若把晶体的晶面间距作为光栅,用X射线照射晶体,就有可能产生衍射现象。
科学家们深入研究了X射线在晶体中的衍射现象,得出了著名的劳厄晶体衍射公式、布拉格父子的布拉格定律等等。
在他们的带领下,人们的视野深入到了晶体的内部,开辟了X射线理论和应用的广阔天地。
他们也因自己的卓越研究,都获得了诺贝尔奖。
今天,X射线的衍射原理和方法在物理、化学、地质学、生命科学、……、尤其是在材料科学等各个领域都有了成熟的应用,而且仍在继续兴旺发展,特别是在材料的微观结构认识与缺陷分析上仍在不断揭示新的奇妙现象,正吸引着科学家们致力于开创新的理论突破!二、实验目的:1)掌握X射线衍射仪分析法(衍射仪法)的基本原理和方法;2)了解Y-2000型X射线衍射仪的结构、工作原理和使用方法。
三、实验原理1912年英国物理学家布拉格父子(W. H. B ragg & W. L. B ragg)通过实验,发现了单色X射线与晶体作用产生衍射的规律。
利用这一规律,发明了测定晶格常数(晶面间距)d的方法,这一方法也可以用来测定X射线的波长λ。
在用X射线分析晶体结构方面,布拉格父子作出了杰出贡献,因而共同获得1915年诺贝尔物理学奖。
晶面间距与X射线的波长大致在同一数量级。
当用一束单色X射线以一定角度θ照射晶体时,会发生什么现象呢?又有何规律呢?见图1:图1 晶体衍射原理图用单色X射线照射晶体:1)会象可见光照射镜面一样发生反射,也遵从反射定律:即入射线、衍(反)射线、法线三线共面;掠射角θ与衍射角相等。
2)但也有不同:可见光在0°~180°都会发生反射,X射线却只在某些角度有较强的反射,而在其余角度则几乎不发生反射,称X射线的这种反射为“选择反射”。
选择性反射实际上是X射线1与X射线2互相干涉加强的结果,如图1(b)所示。
布拉格定律计算晶面间距逐渐减小
本文介绍了布拉格定律计算晶面间距逐渐减小的现象。
布拉格定律是描述X射线和晶体相互作用的基本原理,它告诉我们可以通过测量X射线衍射的角度来确定晶体中原子的排列方式和晶面间距。
但是,当晶体中的原子数量逐渐增加时,晶面间距也会随之逐渐减小。
这是由于原子之间的相互作用会影响到晶面的排列,使得晶面之间的距离变得更小。
因此,在进行布拉格定律计算时,需要考虑晶体中原子数量的变化对晶面间距的影响,以确保计算结果的准确性。
同时,这一现象也为研究原子间相互作用和晶体结构提供了重要的参考依据。
- 1 -。
晶面间距错配度-回复晶面间距错配度是指晶体中两个相邻晶面间距的差异程度。
晶面间距错配度的概念来源于晶体学中晶体的错位现象,也称为错配程度。
晶面间距指的是晶体中相邻两个晶面间的距离,因晶体结构的周期性而存在一种固定的晶面间距。
晶面间距错配度的研究对于了解晶体的缺陷行为、界面行为以及材料的力学性能等方面具有重要意义。
晶体中会出现晶面间距错配度的原因可以归结为晶格间的错位、位移或畸变等造成的。
晶面间距错配度可以通过计算相邻晶面间距的差值来得到,即错误晶面间距减去正确晶面间距的绝对值。
当晶面间距错配度接近于零时,晶体结构中的错位或位移较小;而当晶面间距错配度较大时,晶体结构中的错位或位移较大。
晶面间距错配度的研究方法包括理论计算和实验测量两种途径。
理论计算是通过对晶体结构中原子或离子位置的理论模拟来计算晶面间距错配度的数值。
这种方法可以通过分子动力学模拟、密度泛函理论等方法得到晶面间距错配度的信息。
另一种方法是通过实验测量来获得晶面间距错配度的数值。
实验方法包括X射线衍射、电子显微镜等,这些方法可以通过测量晶体中的晶面间距来得到晶面间距错配度的信息。
晶面间距错配度对晶体性质的影响是复杂的。
一方面,晶面间距错配度会导致晶体中的位错、线错和点错等缺陷的形成。
这些缺陷会对材料的力学性能、热膨胀性和电子输运性能等产生重要影响。
另一方面,晶面间距错配度也可以影响材料的界面行为和晶体生长过程。
例如,在异质结构材料的界面上,晶面间距错配度会导致应力的积累,从而影响界面的稳定性和化学反应性。
在材料的晶体生长过程中,晶面间距错配度也会影响晶体生长的速率和形态。
为了理解和控制晶体的晶面间距错配度,科学家们进行了大量的研究。
通过对单晶材料的生长条件和晶体生长过程的调控,可以实现对晶面间距错配度的控制。
此外,对于多晶材料和异质结构材料,材料的合理设计和工艺参数的优化也可以减小晶面间距错配度,从而提高材料的性能。
总之,晶面间距错配度是晶体中两个相邻晶面间距差异程度的度量。