文档介绍：羅X射线衍射晶体结构分析蒃班级:物理092姓名:胡宏雷学号:09180222莁摘要:膅本实验通过采用与X射线波长数量级接近的物质即晶体这个天然的光栅来作狭缝,从而研究X射线衍射。由布拉格公式以及实验中采用的NaCl晶体的结构特点即可在知道晶格常数条件下测量计算出X射线的波长。也可用它来测定各种晶体的晶格结构。螃关键词:蒃X射线衍射晶体结构螁引言:袇X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。,故又称伦琴射线。,~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。实验室中X射线由X射线管产生,X射线管是具有阴极和阳极的真空管,阴极用钨丝制成,通电后可发射热电子,阳极(就称靶极)用高熔点金属制成(一般用钨,用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料)。用几万伏至几十万伏的高压加速电子,电子束轰击靶极,X射线从靶极发出。电子轰击靶极时会产生高温,故靶极必须用水冷却,有时还将靶极设计成转动式的。本实验通过对X射线衍射实验的研究来进一步认识其性质。螆正文:薃实验原理:1由于X光的波长与一般物质中原子的间距同数量级,因此X光成为研究物质微观结构的有力工具。当X光射入原子有序排列的晶体时,会发生类似于可见光入射到光栅时的衍射现象。1913年英国科学家布拉格父子(袈2dsinθ=nλ(1)虿其中,d是晶体的晶面间距,即相邻晶面之间的距离,θ是衍射光的方向与晶面的夹角,λ是X光的波长,n是一个整数,为衍射级次,(1)式称为布拉格公式。薅图2X光在晶格上的衍射蚃根据布拉格公式,既可以利用已知的晶体(d已知)通过测量θ角来研究未知X光的波长,也可以利用已知的X光(λ已知)来测量未知晶体的晶面间距。本实验利用已知钼的X光特征谱线来测量***化钠(NaCl)晶体的晶面间距。艿二、实验仪器:肇本实验使用的是德国莱宝教具公司生产的X射线实验仪。莄该装置分为三个工作区:中间是X光管区,是产生X射线的地方;右边是实验区;左边是监控区。X光管的结构如图3所示。它是一个抽成高真空的石英管,其下面(1)是接地的电子发射极,通电加热后可发射电子;上面(2)是钼靶,工作时加以几万伏的高压。电子在高压作用下轰击钼原子而产生X射线,钼靶受电子轰击的面呈斜面,以利于X射线向水平方向射出。(3)是铜块,(4)是螺旋状热沉,用以散热。(5)是管脚。螂蚀1蝿膃2袂肁3芇膆4羂芈5罿羅图3X光管肂右边的实验区可安排各种实验。虿B1莇蚄B2肂肀B4膈螇B5膂蒀B3薆蒅A0节袁A1芈芄A2莂羈A3螆肃A4蒁荿监控区蒈肆X光管薁螀实验区羆袅图4X射线实验仪蚁膁A1是X光的出口。蚈A2是安放晶体样品的靶台。薄A3是装有G—M计数管的传感器,它用来探测X光的强度。蚁薂2θ肅θ123图5COUPLED模式下靶台和传感器的角位置A2和A3都可以转动,并可通过测角器分别测出它们的转角。左边的监控区包括电源和各种控制装置。B1是液晶显示区。B2是个大转盘,各参数都由它来调节和设置。B3有五个设置按键,由