文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————布拉格衍射微波布拉格(Bragg) 衍射一、实验原理 1 .布拉格定律 1912 年,布拉格根据晶体内部原子平面族对入射波的反射,推导出说明 X 射线衍射效应的关系式。(1 )不论入射角取何种数值,在同一族中的由衍射中心阵列组成的每个单独的平面都起着平面镜的作用。只有当反射角( 即衍射角) 等于入射角时, 才有可能使反射波相互加强而产生最大强度。在原子平面反射的情形下,角? 是入射束或反射束与该平面之间的夹角,不是通常光学中所指射线和平面法线之间的夹角。(2) 当一辐射束投向一族平面时, 每一平面将反射一部分能量。如图 1 所示,虚线相当于简单立方某一平面族,如果从 O和Q 发出反射波同相( 相长干涉) ,则路程差 PQ?QR?2dsin? 必须等于波长的整数倍,即 2dsin??n?n?1,2,3,?? (1) 路程长度 NQT 比 MOS 长了波长的整数倍, 式中 d 是某一平面族相邻平行平面间的垂直距离。方程(1) 就是布拉格定律, 它决定晶体平行平面对波的衍射。与对任何角度? 都能反射的平面镜不同, 只有当? 取某些特殊数值时, 才能------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————满足布拉格定律,并产生相长干涉。 2 、简立方晶体结构图2 所示为一简单立方晶体的几族平面, 可知在同一晶体中存在着不同 d 值的平面族, 当平面间距 d 减小时, 由于在平面单位面积上衍射中心数目的减小, 使衍射波强度随着减小, 即当 d 减小时, 反射变弱。对于更复杂的晶体结构来说,这不是普遍正确的。为了辨别不同的晶面, 采用“晶面指数”( 也称为密勒指数) 表示。设特定取向平面与三个坐标轴的截距分别为: x,y,z( 以三个方向上晶胞 a0,b0,c0 为测量单位, 对简单立方晶体 a0?b0?c0) , 如图 2(b) 所示, x?3,y?4,z?2 的平面, 求密勒指数时, 取各值倒数, 通分后, 去掉分母, 并加以括号(hkl) 表示,具体做法如下: 111111436???(436) xyz342121212 因此该平面的密勒指数(hkl) 为(436) 。它是表示与该平面平行的一族平面。截距为 x?1,y??,z?? 的平面,密勒指数为(100) ,如图 3 中的平面 AA?PC? 和与之平行的所有平面( 俯视图见图 2 下同)。(a)(b) 图2 晶面图截距 x?1,y?1,z?? 的平面,密勒指数为(110) , 如图 3中 ABB?C? 平面及与之平行的所有平面。 1,z?? 的平面,密勒指数是(120) ,2 如图 3 中之 ADD?C? 平面及与之平行的所有平面。截距 x?1,y? --------------------------------------