《材料测试技术及方法》课程教学资源（讲稿）课件_上课课件_5-x射线衍射原理

第二篇衍射分析

第二篇 衍射分析

主要内容>第五章X射线衍射原理>第六章X射线衍射方法>第七章X射线衍射分析的应用

主要内容 Ø第五章 X射线衍射原理 Ø第六章 X射线衍射方法 Ø第七章 X射线衍射分析的应用

第五章X射线衍射原理

第五章 X射线衍射原理

口X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射同一原子内，各电子散射波相互干涉，形成原子散射波。由于晶体内各原子成周期排列，因而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用。在某些方向上发生相长干涉就形成了衍射波。由此可知衍射的本质是晶体中各原子相干散射波叠加的结果衍射波的两个基本特征口衍射方向和衍射强度，与晶体内原子分布规律密切相关

p X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射。 同一原子内，各电子散射波相互干涉，形成原 子散射波。由于晶体内各原子成周期排列，因 而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产 生干涉作用。在某些方向上发生相长干涉就形 成了衍射波。由此可知衍射的本质是晶体中各 原子相干散射波叠加的结果。 p 衍射波的两个基本特征——衍射方向和衍射强 度，与晶体内原子分布规律密切相关

主要内容5.1 衍射方向5.2 衍射强度

5.1 衍射方向 5.2 衍射强度 主要内容

衍射方向5.1布拉格方程*衍射矢量方程·厄瓦尔德图解·劳埃方程

5.1 衍射方向 •布拉格方程* •衍射矢量方程 •厄瓦尔德图解 •劳埃方程

布拉格方程一、1.布拉格实验现代X射线衍射仪的原福反射面法线记录装型。“选口布拉格实验得到了的结果，择反射以Cu人射线Kα射线照射NaCI表面，NaCI当0-15°和0=32°时记录到反射线；其它角度入射，布拉格实验装置则无反射

p 布拉格实验得到了“选 择反射”的结果，以Cu K射线照射NaCl表面， 当=15和=32时记录到 反射线；其它角度入射， 则无反射。 1.布拉格实验 一 、布拉格方程 布拉格实验装置 p 现代X射线衍射仪的原 型。 NaCl

2.布拉格方程的导出前提：①晶体结构的周期性，可将晶体视为由许多相互平行且晶面间距（d）相等的原子面组成：②X射线具有穿透性，，可照射到晶体的各个原子面上：③光源及记录装置到样品的距离比数量级大得多，故入射线与反射线均可视为平行光

2.布拉格方程的导出 ①晶体结构的周期性，可将晶体视为由许多相互平行且晶 面间距（d）相等的原子面组成； ②X射线具有穿透性，可照射到晶体的各个原子面上； ③光源及记录装置到样品的距离比d数量级大得多，故入射 线与反射线均可视为平行光。 p 前提：

设一束平行的X射线（波长入）以角照射到晶体中晶面指数1为（hkl）的各原子面上，各原子面产生反射。24KA1任选两相邻面(A,与A,）A1反射线光程差MA2N$-ML+LN-2dsin6于涉一致加强的条件为晶面指数为（hkl）n，即2dsin-n式中：n一任意整数，称反射级数；d一（hkl）晶面间距，即dhkl;0一掠射角，布拉格角，衍射半角；20衍射角

A1 A2 K M N L 晶面指数为（hkl） 式中：n —任意整数，称反射级数； d —（hkl）晶面间距，即dhkl；  —掠射角，布拉格角，衍射半角；2衍射角 3 4 1 2 d 设一束平行的X射线（波长） 以 角照射到晶体中晶面指数 为（hkl）的各原子面上，各原 子面产生反射。 任选两相邻面（A1与A2）， 反射线光程差 =ML+LN=2dsin 干涉一致加强的条件为 =n，即2dsin=n

3.布拉格方程的讨论（1）布拉格方程描述了“选择反射”的规律。产生“选择反射”的方向是各原子面反射线干涉一致加强的方向，即满足布拉格方程的方向。“选择反射”=反射定律+布拉格方程(2)“选择反射”是衍射产生的必要条件。当满足此条件时有可能产生衍射：若不满足此条件则不可能产生衍射

3.布拉格方程的讨论 （1）布拉格方程描述了“选择反射”的规律。产 生“选择反射”的方向是各原子面反射线干涉一致 加强的方向，即满足布拉格方程的方向。 “选择反射”=反射定律+布拉格方程 （2）“选择反射”是衍射产生的必要条件。当满 足此条件时有可能产生衍射；若不满足此条件， 则不可能产生衍射