x射線衍射儀基本理論基礎(chǔ)

 

    (1)x射線衍射儀

 

    X射線衍射作為一電磁波投射到晶體中時(shí)，會受到晶體中原子的散射，而散射波就像從原子中心發(fā)出，每個(gè)原子中心發(fā)出的散射波類似于源球面波。由于原子在晶體中是周期排列的，這些散射球波之間存在固定的相位關(guān)系，會導(dǎo)致在某些散射方向的球面波相互加強(qiáng)，而在某些方向上相互抵消，從而出現(xiàn)衍射現(xiàn)象。

 

    每種晶體內(nèi)部的原子排列方式是唯一的，因此對應(yīng)的衍射花樣是唯一的，類似于人的指紋，因此可以進(jìn)行物相分析。其中，衍射花樣中衍射線的分布規(guī)律是由晶胞的大小、形狀和位向決定。衍射線的強(qiáng)度是由原子的種類和它們在晶胞中的位置決定。

 

    X射線穿過晶體產(chǎn)生衍射

 

    (2)布拉格方程——XRD理論的基石

 

    布拉格方程是X射線在晶體中產(chǎn)生衍射需要滿足的基本條件，其反映了衍射線方向和晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

 

    布拉格方程：2dsinθ=nλ

 

    其中，θ為入射角、d為晶面間距、n為衍射級數(shù)、λ為入射線波長，2θ為衍射角

 

    x射線衍射儀注意：

 

    （a）凡是滿足布拉格方程式的方向上的所有晶面上的所有原子衍射波位相完全相同，其振幅互相加強(qiáng)。這樣，在2θ方向上面就會出現(xiàn)衍射線，而在其他地方互相抵消，X射線的強(qiáng)度減弱或者等于零

 

    （b）X射線的反射角不同于可見光的反射角，X射線的入射角與反射角的夾角永遠(yuǎn)是2θ。

 

    （3）謝樂公式——測晶粒度的理論基礎(chǔ)