衍射的實質:是光的干涉,是無窮多次波的相干疊加.
衍射發生的原因:當光線遇到障礙物時,它將偏離直線傳播,產生衍射現象.
發生衍射的條件:衍射的基本條件是障礙物夾縫寬接近于波長.
晶體衍射的客觀條件:晶體X射線衍射
X-ray diffrection by crystals
X射線在晶體中發生的衍射現象。晶體具有點陣結構,點陣結構的周期(即晶胞邊長,b,c)與X射線的波長屬于同一數量級,X射線衍射現象是一種基于波疊加原理的干涉現象,干涉的結果隨不同而有所不同(Δ為波程差;λ為波長)。為整數的方向,波的振幅得到最大程度的加強,稱為衍射,對應的方 向為衍射方向 ,而為半整數的方向,波的振幅得到最大程度的抵消。因此,X射線通過晶體之后,在某些方向(衍射方向)X射線的強度增強,而另一些方向X射線強度卻減弱甚至消失 ,如果在晶體的背后放置一張感光底片,將會得到X射線的衍射圖形。
利用X射線衍射原理制造的X射線衍射儀,是測定晶體結構的最主要儀器。根據衍射的方向可以測定晶格參數或晶胞的大小和形狀。根據衍射線強度分布能夠測定原子在晶胞中的坐標,因此X射線衍射法也是測定分子空間構型的主要方法。
產生晶體X射線衍射的條件可用勞厄方程來描述,勞厄方程的標量表達式如下:
(cos-cos0)=hλ
b(cosβ-cosβ0)=kλ
c(cosγ-cosγ0)=lλ式中、b、c為晶胞邊長;0、β0、γ0是入射線與晶胞基向量的夾角;、β、γ是衍射線與晶胞基向量的夾角;h、k、l是三個正整數,稱為衍射指數;λ是X射線的波長。
描述X射線衍射條件,還可以用布拉格方程:
2dsinθ=nλ式中d為相鄰兩個晶面之間的距離;θ為入射線或反射線與晶面的交角;λ為X射線波長;n為正整數。布拉格方程與勞厄方程雖然表達方式不同,但其實質是相同的。
當 X射線的波長與入射線方向以及晶體方位確定以后,勞厄方程中的λ、、b、c、0、β0、γ0 都已確定,只有、β、γ是變量,它們必須滿足勞厄方程,但是,、β、γ3個變量不是獨立的,例如在直角坐標中應滿足:
cos2+cos2β+cos2γ=1這就是說,3個變量、β、γ應同時滿足4個方程,這在一般條件下是不可能的,因而得不到衍射圖。為了解決這個問題,必須再增加一個變數,有兩種辦法可供選擇:①晶體不動(0、β0、γ0固定),改變波長λ,即采用白色X射線,這種方法稱為勞厄法;②波長不變,即用單色X射線 ,讓晶體繞某晶軸轉動,即改變0、β0、γ0 。這樣可在某些特定的晶體方位得到衍射圖,這種方法叫做轉動晶體法。以上兩種方法都是對單晶體而言的。如果晶體是多晶,每個小單晶體在空間的取向是隨機的,勞厄方程總可以得到滿足,這就是粉末法的基礎。
北京時間22日凌晨,上海理工大學光子芯片研究院院長、張江實驗室光計算所所長顧敏院士團隊的最新科研成果在《自然》(Nature)正刊上發布。團隊所提出的納米光子存儲技術,在光存儲領域成功突破了光學衍射極......
近日,大連化物所低碳催化與工程研究部(DNL12)郭鵬研究員、劉中民院士團隊與南京工業大學王磊副教授團隊合作,在分子篩結構解析研究中取得新進展,利用先進的三維電子衍射技術(cRED)直接解析出含有序硅......
“第十四屆全國X射線衍射與新材料學術大會暨國際衍射數據中心(ICDD)研討會”第三輪通知 “全國X-射線衍射與新材料學術大會暨國際衍射數據中心(ICDD)研討會”是由中國物理學會 ......
中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯合實驗室聯合上海交通大學智能光子學研究中心,基于古希臘梯子光子篩的色散等效操作,利用閃耀光柵實現了多色光纖束的無透鏡衍射成像,相關成果發表在Optics......
近日,中國科學院上海光學精密機械研究所(以下簡稱上海光機所)高功率激光物理聯合實驗室與上海交通大學智能光子學研究中心合作,基于古希臘梯子光子篩的色散等效操作,利用多色光纖束自補償實現了高分辨的無透鏡衍......
透射電子顯微鏡(Transmissionelectronmicroscope,縮寫TEM),簡稱透射電鏡[1],是把經加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上,電子與樣品中的原子碰撞而改變方向,從而產生......
B-factor(又稱Debye-Wallerfactor或temperaturefactor)是用來描述X-射線衍射蛋白晶體結構時由于原子熱運動造成的射線衰減或散射現象。由于B-factor所體現的......
美國伊利諾伊理工大學一個實驗室正利用纖維衍射分析人類大腦和心臟以及霸王龍化石中的組織結構。極少有研究人員利用這種X射線衍射,因為完成實驗需要大量時間和人力。但由于該校JosephOrgel實驗室專門從......
利用X射線衍射儀對不同配比的Si和TiO2樣品進行分析,通過三種定量分析方法(峰高法、積分強度法、全譜結構擬合法)進行計算,并進行誤差分析。結果表明:三種定量分析方法中,全譜結構擬合法最優,相對誤差為......
介紹了X射線衍射儀測定材料殘余應力的原理、測定參數的選擇依據,并以7055鋁合金為試驗對象,進行了不同熱處理機制的材料殘余應力的測定。試驗結果表明:X射線衍射儀測定7055鋁合金的參數為管電壓28.5......