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布拉格衍射实验报告
篇一：微波布拉格衍射实验报告
班级____________组别____________
姓名_______学号————日期_____________指导
教师__________
【实验题目】微波的布拉格衍射
【实验目的】
1.了解布拉格衍射原理和晶体结构知识，利用微波在模
拟晶体上的衍射验证布拉格公式；
2.了解并学习微波分光仪的结构和微波器件的使用。
【实验仪器】
微波分光仪，模拟晶体，梳片；
【实验原理】
晶体对x射线的衍射实质是晶体每个格点上的原子产生
的散射波的相干叠加：同一晶面上各个原子发出的散射波相
115
干叠加，形成晶面的衍射波；同一晶面族的不同晶面的衍射
波之间相干叠加。
对于同一晶面，各原子散射波相干叠加的结果遵从反射
定律，即反射角等于入射角，如图2所示。由于晶面间距为
d的相邻晶面之间反射波的光程差为2dsin?，则形成干涉极
大的条件为：
2dsin?=k?k=1,2,3…（2）（2）式即为晶体衍射的布拉
格条件。
改用入射角?表示，则（2）式可写为：
2dcos?=k?k=1,2,3…（3）
布拉格公式给出衍射波极大的入射角与衍射角方向，由
I的极大值所对应的
?，可求出晶面间距d；或已知晶面间距d，来计算I极
大所对应的?。
【实验内容】
1.估算理论值由已知的晶格常数a和微波波长λ，根据
式2dcosβ=kλ估算出（100）面和（110）面衍射极大的入
射角β
2.分别测量(100)和(110)两个晶面的衍射波强度（I）
和衍射角（b），绘制b~I曲线；
3.衍射角（入射角）测量范围：15-80o，每隔3-5o测
一个；在衍射极大附近每隔1o测一个；
215
4..重复操作2.要求角度从小到大和从大到小测量2次；
5.验证布拉格衍射公式，即将测量量与理论计算结果进
行比较验证。
【原始数据及数据处理】
n=(1,0,0)
I1/μ
I2/μβ/°
AA152120XX10255530403832282934505235606236616138343
840121045
895098552860346214156431306536386632326838387099100
7572808012
17
I/μA
1551616136118.58.553.514.530.537323899.57
614.5
n=(1,1,0)β/°
152025303540455052545658606570758085
μA
111222212468678622241220XX0
μA
112222211508280622232210100μA
315
111.5222211.548847962223.51.5215100
I1/
I2/
Io/
【理论值】n=(1,0,0)面
d=a=4cmλ=3.3cm2dcos?=k?k=1,2（k为其它值时无意义)
当k=1时cos?=0.4125β=65.7°当k=2时cos?=0.825β
=34.4°
n=(1,1,0)
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