第八章 节 X射线衍射束的 （北京科技大学）材料分析方法课件.pptx

第八章 X射线衍射束的强度一个电子对X射线的衍射一个原子对X射线的衍射单胞对X射线的衍射整个晶体所能给出衍射束的强度3.1 研究方法及思路X射线1 单个电子对X射线的衍射P点的电磁波场强为：X射线由于辐射强度与电场强度的平方成正比，P点的辐射强度IP与原X射线强度I0的比为：偏振因子X射线电子的散射强度（Thomson 公式）：特点：非偏振的X射线经电子散射后，散射线被偏振化：沿原X射线传播方向上的散射强度比垂直原X射线方向的散射强度大一倍。2 一个原子对X射线的衍射根据THOMPSON公式，单个电子的散射强度与电子质量的平方成反比，而原子核质量电子，于是原子核的受迫震动可忽略不计：所有核外电子的散射强度原子散射强度单位晶胞在空间的周期性排列实际晶体反映晶体结构对衍射强度的影响单位晶胞对X射线的衍射3 单胞对X射线的衍射单位晶胞内原子的不同排列方式一个单胞内所有原子散射的相干散射波振幅一个电子散射的相干散射波振幅3.1 结构因子公式的推导结构因子一个电子的相干散射单胞的相干散射FHKL==Ab/AeS0SAS0SrjO如图所示，假定O为晶胞的一个顶点，取其为原点，A为晶胞中任一原子j,它的位置矢量为：OA= rj = xja+yjb+zjcA原子的散射波与坐标原点O处原子散射波之间的光程差为：?j= rj(S-S0)倒易矢量相位差为：若晶胞内各原子的原子散射因子分别为：f1, f2, …,fn,各原子的散射波与入射波的相位差分别为：?1，?2，...,?n则晶胞内所有原子相干散射的合成振幅为： 于是，结构因子可表示为：经过欧拉变换等数学处理3.2 结构因子与系统消光满足布拉格方程产生衍射的充分条件FHKL≠01 点阵消光 ：由于面心或体心有附加阵点而引起的FHKL=0。2 结构消光：对那些由两类以上等同点构成的复杂晶体结构，除遵循布拉菲点阵消光以外，还有附加的消光条件，称为结构消光。金刚石结构、密排六方结构等4 粉末多晶体衍射的积分强度4.1 参与衍射的晶粒分数参加衍射的晶粒分数=环带面积/倒易球面积倒易球的定义倒易球的定义： 等同晶面族｛HKL｝在倒易空间中倒易矢量的轨迹倒易球的半径：三、温度因素原子在平衡位置的震动会产生附加震动，影响散射强度。4.4 多晶体衍射的积分强度公式角因数温度因数多重性因数吸收因数结构因数