晶体的x射线衍射

1、第五节 倒格空间,晶体结构是怎么测定的？,晶体结构与衍射图样的对应关系？,晶体的X光衍射,按照衍射理论，当辐射的波长与晶格中原子的间距相同或更小时，即可发生显著的衍射现象。,1、X射线衍射,X射线是由被高电压V 加速了的电子，打击在“靶极”物质上而产生的一种电磁波。,在晶体衍射中，常取U 40千伏，所以 0.03nm,当,晶体衍射的基本方法,劳厄与晶体X射线衍射,Max von Laue1979-1960,德国慕尼黑大学理论物理学家 X射线衍射的发现者 1914年诺贝尔物理学奖,2.电子衍射,电子波受电子和原子核散射，散射很强透射力较弱，电子衍射主要用来观。

2、1中 南 大 学X 射线衍射实验报告材料科学与工程 学院 材料学 专业 1305 班 班级姓 名 学号 0603130500 同组者 无实验日期 2015 年 12 月 05 日 指导教师 黄继武评分 分 评阅人 评阅日期一、 实验目的1) 掌握 X 射线衍射仪的工作原理、操作方法；2) 掌握 X 射线衍射实验的样品制备方法；3) 学会 X 射线衍射实验方法、实验参数设置，独立完成一个衍射实验测试；4) 学会 MDI Jade 6 的基本操作方法；5) 学会物相定性分析的原理和利用 Jade 进行物相鉴定的方法；6) 学会物相定量分析的原理和利用 Jade 进行物相定量的方法。本实验由衍射仪操作。

3、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 。

4、晶体X射线衍射学基础,中 南 大 学 材料科学与工程学院 苏 玉 长,X射线衍射分析技术,材料：你们最关心的是什么？ 性能：你认为与哪些因素有关？ 结构：有哪些检测分析技术？,绪论,物质的性质、材料的性能决定于它们的组成和微观结构。 如果你有一双X射线的眼睛，就能把物质的微观结构看个清清楚楚明明白白！ X射线衍射将会有助于你探究为何成份相同的材料，其性能有时会差异极大. X射线衍射将会有助于你找到获得预想性能的途径。,1、衍射分析技术的发展,与X射线及晶体衍射有关的部分诺贝尔奖获得者名单,第一章 晶体学基础,晶体特性晶体结构。

5、晶体X射线衍射学基础 X-ray Diffraction of Crystals,李先锋材料科学与工程学院,1,材料近代分析测试方法,联系方式：科研大楼，email: xianfengli022yahoo.com.cn,森婴神丧明锄颧梳剥苑鹅廖啡篮嘿魂晰醋鲸遗袋狮外之够偏啄伙糖汛侣萧晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,课程安排与参考书,X射线衍射1-晶体学基础(1,2) X射线衍射2-X射线物理学(3,4) X射线衍射3-衍射原理(5-8) X射线衍射4-衍射强度(9-12) X射线衍射5-实验方法及应用(13,14) XPS原理及应用(15,16),2,参考书： 莫志深, 张宏放, 张吉东，晶态聚合物结构和。

6、固体物理 Solid State Physics,第一章 晶体结构第九节晶体对X射线的衍射,01_09 晶体对X射线的衍射,X射线的发现,古茨彼德的X射线照片,1880年，德国物理学家哥尔茨坦在研究阴极射线时就注意到阴极射线管壁上会发出一种特殊的辐射，使管内的荧光屏发光。,1895年前，很多人就已经知道照相底片不能存放在阴极射线装置旁边，否则有可能变黑。英国牛津有一位物理学家叫斯密士，他发现保存在盒中的底片变黑了。,1887年，克鲁克斯（W. Crookes）也曾发现过类似现象。,1890年，美国宾夕法尼亚大学的古茨彼德有过同样遭遇。,“我们不能要求伦琴射线的。

7、X射线分析三 X射线在晶体中的衍射下X射线分析(三)X射线在晶体中的衍射(下) 2010年06月10 日3.2衍射强度 衍射的实际强度的表达式很复杂，但在粉末衍射的条件下，一般用下式来描述相对强度（I/Io或I相）： I相=|Fhkl|2PLp 式中Fhkl为结构因子，取决于晶体的结构以及晶体所含原子的性质。P为多重因子，Lp为洛伦茨偏振因子。 3.2.1 结构因子Fhkl 结构因子是指一个晶胞中所有原子沿某方向(hkl)所散射的X光的合成波，可用复指数表示如下： Fhkl = fnexp2i(hxn + kyn +lzn)（复指数表达方式） Fhkl = fncos2(hxn + kyn +lzn)+ ifnsin2(hxn + kyn 。

8、X射线衍射晶体法应用简介,1、X-射线单晶衍射 2、 X-射线粉末衍射,第一节 X射线衍射原理,一、X射线的产生, X射线和普通的光谱一样也是一种电磁波，1895年德国科学家伦琴在研究阴极射线是发现了X射线。用于测定晶体结构的X射线波长为50250pm(0.5 2.5)，与晶面间距相当，因而可发生衍射(相干散射)。, 衍射实验所用的x射线通常是在真空度为10-4Pa的X射线管内，由高压(3060kV)加速的电子冲击阳极金属靶面时产生。金属靶为高纯金属，例如钼或铜，所产生的X射线被相应称为钼靶或铜靶X射线。,图1 封闭式X光管,“白色”X射线-由于电子动能的不同，。

9、问题 如果以金属Ni作为CuK滤波片，要求只有2%的K辐射穿过，请计算滤波片的厚度和K的透射率。 （Ni：= 8.92g/cm3，m(CuK)= 49.2 cm2/g， m(CuK)=286 cm2/g） 解答 1. K滤波片的厚度计算：当一束平行的X射线垂直投射到吸收体的表面时，其透射光的强度I为：I = I0 exp (-mH) （1） 式中：H为吸收体的厚度，为吸收体的密度， m为吸收体的质量吸收系数。 将公式（1）整理成log10的形式： log (I0/I)= 0.434 (-mH ) （2） 按题义要求：CuK的 I0/I =50。代入公式（2）中得：H = log 50 /(0.4342868.92) H= 15.3 m 2. K的透射率计算：滤波片的厚度。

10、1X 射线晶体衍射分析【摘要】：本文介绍了晶体衍射分析的原理并对 X 射线在晶体衍射中的应用及具体分析步骤进行了阐述。X 射线晶体衍射分析能解析蛋白质晶体中原子在空间的位置与排列，迄今仍然是蛋白质和核酸三维结构测定的最主要方法，是精确测定蛋白质分子中每个原子在三维空间位置的工具。【关键词】：X 射线 晶体 衍射1. 引言任何物质均由原子离子或分子组成。晶体有别于非晶物质，它的内部所含原子离子或分子具有严格的三维有规则的周期性排列。可以从晶体中取出一个基本单元，称为之晶胞。晶体的周期性结构使晶体能对 X 射线中子流。

11、晶体X射线衍射学基础,绪 论,二. 学生培养目标,三. X射线实验技术的发展概况,四. X射线分析在金属材料领域中的主要应用,五. 课程简介,一. 学习目的,材料的性能包括力学性能与物理性能,加工,成份,组织结构,性能,它与哪些因素有关？,有哪些检测分析技术？,你们最关心的是什么？,组织结构与性能的关系：性能是由其内部的微观组织结构所决定的。,微观组织结构控制：在认识了材料的组织结构与性能之间的关系及显微组织结构形成的条件与过程机理的基础上，可以通过一定的方法（改变成份及采取不同的加工方法）控制其显微组织形成条件，使其形成预。

12、高等结构分析 第九章 X射线多晶体衍射,一 原理,样品为多晶体（粉末）三维衍射线变成一维衍射圆锥,多晶体衍射强度的公式：理想小晶体的衍射强度公式：,N=N1N2N3， N1、N2、N3是a、b、c方向上的晶胞数,退回到散射,在衍射极大时，要求：,其中，gk为任意整数。此时，,对应于不同的gk，可有多个极大 在衍射极小时：k=pk/Nk 式中|pk|为小于Nk的任意整数，此时：,在两个极大值之间有Nk-1个极小,实际小晶体,累积能量EHKL：,粉末样品单位长度衍射圆弧上的积分强度IHKL：,常用衍射几何：Debye-Scherres几何，细条状样品Bragg-Brenteno几何，平板状样。

13、第四章 X射线的衍射强度,4.1 一个电子对X射线的散射 4.2 一个原子对X射线的散射 4.3 一个晶胞对X射线的散射 4.4 一个小晶体对X射线的散射 4.5 粉末多晶体HKL晶面的衍射强度,1,上一章的X射线的衍射方向，即布拉格方程能反映衍射晶体的晶胞大小、形状和位向； 但是，不能反映晶体中原子的种类、坐标位置和完整程度。这些内容靠X射线的衍射强度来研究。,2,4.1 一个电子对X射线的散射,一束非偏振的X射线沿Oy方向传播，在O点与电子碰撞发生散射，那么距离O点上一点P点（OPR、Oy与OP夹2角）的散射强度为：,非偏振X射线的Thomson散射公式,3,公式。

14、晶体X射线衍射学基础 X-ray Diffraction of Crystals,1,2,第三章 X射线衍射原理,1、晶体衍射两要素 2、劳厄（Laue）方程 3、布拉格（Bragg）方程 4 劳厄方程与布拉格方程的一致性 5 衍射矢量方程和厄尔瓦德图解,3,4,晶体的X射线衍射： 当一束X射线照射到晶体上时，首先被电子所 散射，每个电子都是一个新的辐射波源 ，向空间辐射出与入射波同频率的电磁波。可以把晶体中每个原子都看作一个新的散射波源， 同样各自向空间辐射与入射波同频率 的电磁波。由于这些散射波之间的干涉作用， 使得空间某些方向上波相互叠加， 在这个方向上可以观。

15、6 晶体对X射线的衍射,1 衍射的概念2 劳埃方程式3 布拉格方程式4 两种方程式的统一5 布拉格方程式的意义6 能检测到的面网间距范围7 衍射强度8 衍射强度计算举例9 各晶系面网指标的选取特征,光栅对可见光的衍射,1 衍射的概念,X射线照射到晶体上发生多种散射，其中衍射现象是一种特殊表现。晶体的基本特征是：其微观结构（原子、分子或离子的排列）具有三维周期性。当X射线被散射时，散射波波长入射波波长，因此会互相干涉，其结果是在一些特定的方向加强，产生衍射效应。,衍射方向决定于：晶胞类型及单位晶胞几何形状。 衍射强度决定于：晶。

16、 5 3X射线衍射法 X射线衍射使我们了解了蛋白质晶体结构 一 X射线的产生及晶体对X射线的相干散射 X射线的波长0 01 100nm用于测定晶体结构的X ray的波长 0 05 0 25nm用X光管在高压下加速电子 冲击Mo靶或Cu靶产生X射线 用金属滤片或单色器 单色化 X射线的发生1 高速电子流冲击金属阳极 原子内层低能级电子被击出 2 高能级电子跃迁到低能级补充空位 多余能量以X光放出 X。

17、1,X射线的晶体衍射,2,2.X射线穿透力很强，波长很短。,1. X 射线在磁场或电场中不发生偏转，是一种电磁波。,衍射现象很小。,1.X射线产生机制,2. X射线性质：,1895年德国的伦琴发现X射线。,一种是由于高能电子打到靶上后，电子受原子核电场的作用而速度骤减，电子的动能转换成辐射能-轫制辐射，X光谱连续。,其次是高能电子将原子内层的电子激发出来，当回到基态时，辐射出 X 射线，光谱不连续。,3,1912年德国慕尼黑大学的实验物理学教授冯劳厄用晶体中的衍射拍摄出X射线衍射照片。由于晶体的晶格常数约10nm，与 X 射线波长接近，衍射现象明。

18、波长连续变化(相当于白色光), 由电子动能转化而得.,波长为一固定的特征值(单色X射线), 产生的原因是阴极高速电子打出阳极材料内层电子, 外层电子补此空位而辐射出的能量.,8.4 晶体的x射线衍射,8.4.1 X射线的产生与晶体的作用,X 射线的产生,(1),白色X 射线：,特征X 射线：,图 8-14 原子能级以及电子跃迁时产生 X 射线的情况,K层留下空位后, L层电子进行补位, 产生射线K1，K2。 M层电子进行补位, 产生K1，K2n=2,l=0, 2S1/2 n=2, l=1, 2P1/2, 2P3/2,不同的阳极(对阴极)材料, 所产生的特征X射线的波长不相同. 常用的有铜, 铁, 钼等金属靶材料.。