文档介绍：第三章 X射线衍射强度
引言
结构因子
多晶体的衍射强度
2017/11/10
1
HNU-ZLP
3-1 引言
布拉格方程解决了衍射方向问题,它反映了晶胞的大小及形状。但晶体种类不仅取决于晶格常数,更重要的是取决于原子种类及原子在晶胞中的位置,而原子种类及原子在晶胞中的位置不同反映到衍射结果上,表现为反射线(衍射线)的有无或强度大小,即衍射强度。
X射线衍射强度在衍射仪花样上反映的是衍射峰的高低(或衍射峰所包围的面积);在照相底片上反映为黑度。一般用相对强度来表示。
影响衍射强度的因素很多,讨论这一问题必须一步步进行:一个电子一个原子一个晶胞粉末多晶体。
2017/11/10
2
HNU-ZLP
3-2 结构因子
结构因子(structure factor)是定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数,即晶体结构对衍射强度的影响因子。
因原子在晶体中位置不同或原子种类不同而引起的某些方向上衍射线消失的现象,称为系统消光。
根据系统消光结果以及通过测定X射线强度的变化可以推断出原子在晶体中的位置。
2017/11/10
3
HNU-ZLP
一、一个电子对X射线的散射
讨论对象及结论:
一束X射线沿OX方向传播,O点碰到电子发生散射,那么距O点距离OP=R、OX与OP夹角为2的P点的散射强度为:
公式讨论
推导过程
返回
2017/11/10
4
HNU-ZLP
2017/11/10
5
HNU-ZLP
一束X射线经电子散射后,其散射强度在空间各个方向上是不同的:沿原X射线方向上散射强度(2=0或2=π时)比垂直原入射方向的强度(2=π/2时)大一倍。
若只考虑电子本身的散射本领,即单位立方体里对应的散射能量,OP=R=1,
则有公式:
公式讨论:
返回
2017/11/10
6
HNU-ZLP
推导过程:
强度为I0且偏振化了的X射线作用于一个电荷为e、质量为m的自由电子上,那么在与偏振方向夹角为、距电子R远处,散射强度Ie为:
下一步
2017/11/10
7
HNU-ZLP
而事实上,射到电子上的X射线是非偏振的,引入偏振因子,则有: (表示强度分布的方向性)
返回
2017/11/10
8
HNU-ZLP
讨论对象及结论: 一个电子对X射线散射后空间某点强度可用Ie表示,那么一个原子对X射线散射后该点的强度:
这里引入了f――原子散射因子
推导过程
二、一个原子对X射线的散射
返回
2017/11/10
9
HNU-ZLP
推导过程:
一个原子包含Z个电子,那么可看成Z个电子散射的叠加。
(1)若不存在电子散射位相差:
其中Ae为一个电子散射的振幅。
下一步
2017/11/10
10
HNU-ZLP