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X射線衍射儀的原理你了解嗎

更新時(shí)間:2020-07-29點(diǎn)擊次數(shù):5119
 
  
  X射線衍射分析法是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要方法。當(dāng)某物質(zhì)(晶體或非晶體)進(jìn)行衍射分析時(shí),該物質(zhì)被X射線照射產(chǎn)生不同程度的衍射現(xiàn)象,物質(zhì)組成、晶型、分子內(nèi)成鍵方式、分子的構(gòu)型、構(gòu)象等決定該物質(zhì)產(chǎn)生*的衍射圖譜。
  
  X射線衍射儀是對(duì)物質(zhì)和材料的組成和原子級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和鑒定的基本手段。X射線衍射儀對(duì)單晶、多晶和非晶樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)分析,如物相鑒定和定量分析、室溫至高溫段的物相分析、晶胞參數(shù)測(cè)定(晶體結(jié)構(gòu)分析)、多晶X-射線衍射的指標(biāo)化以及晶粒尺寸和結(jié)晶度的測(cè)定等??傻販y(cè)定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),如:物相定性與定量分析,衍射譜的指標(biāo)化及點(diǎn)陣參數(shù)。
  
  X射線衍射儀的原理:
  
  x射線的波長(zhǎng)和晶體內(nèi)部原子面之間的間距相近,晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即一束X射線照射到物體上時(shí),受到物體中原子的散射,每個(gè)原子都產(chǎn)生散射波,這些波互相干涉,結(jié)果就產(chǎn)生衍射。衍射波疊加的結(jié)果使射線的強(qiáng)度在某些方向上加強(qiáng),在其他方向上減弱。分析衍射結(jié)果,便可獲得晶體結(jié)構(gòu)。以上是1912年德國(guó)物理學(xué)家勞厄(M.vonLaue)提出的一個(gè)重要科學(xué)預(yù)見,隨即被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。1913年,英國(guó)物理學(xué)家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,不僅成功的測(cè)定了NaCl,KCl等晶體結(jié)構(gòu),還提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。
  
  對(duì)于晶體材料,當(dāng)待測(cè)晶體與入射束呈不同角度時(shí),那些滿足布拉格衍射的晶面就會(huì)被檢測(cè)出來(lái),體現(xiàn)在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強(qiáng)度的衍射峰。對(duì)于非晶體材料,由于其結(jié)構(gòu)不存在晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的長(zhǎng)程有序,只是在幾個(gè)原子范圍內(nèi)存在著短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。
  
  
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