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三維光柵—X射線在晶體上的衍射

作者:東譜科技 瀏覽: 發表時間:2020-05-18 09:00:00 來源:光電資訊

晶體的概念
晶體
外部具有規則的幾何形狀,內部原子具有周期性的排列結構,被稱為有序或空間對稱。

單晶體與多晶體

① 固體分為晶體和非晶體,晶體可分為單晶體和多晶體。 

② 單晶體:晶體內部原子都按周期性排列,如:食鹽、雪花、天然水晶、單晶冰糖等。 

③ 多晶體:晶體內局部區域裏原子按照周期性規則排列,但不同區域之間原子的排列並不相同。多晶體也可以看做是許多取向不同的小單晶體(晶粒)組成的。多晶體有金屬、陶瓷、石頭、隕石等。

晶格與晶格常數

晶格:從周期結構中抽象出來的等同點稱為晶格或空間點陣。 

晶格常數:相鄰格點(等同點)之間的間隔。

晶面
格點構成的平面。晶體中有很多晶面族,不同的晶面族有不同的間距,即晶格常數d不同。

X射線 

X射線,又稱倫琴射線(W.K.Röntgen, 1895):是一種短波 (λ:10Ǻ-10-2Å)電磁波, 與原子間距、晶面間距相當。

X射線的波長和產生機理

X射線的發展史

① 1895年,倫琴發現X射線。 

② 1912年,勞爾(德國)發現X射線通過晶體時產生的衍射現象,證明了X射線的波動性和晶體內部結構的周期性。 

③ 1912年,小布拉格成功解釋了勞爾實驗,即X射線晶體衍射的形成。提出了著名的布拉格公式。 

④ 1913年,老布拉格設計出第一台X射線分光計, 並用其發現了特征X射線,成功測定了金剛石的晶體結構。

X射線在晶體上的衍射

布拉格方程與光柵方程的區別

勞厄(M. Von Laue, 1912)照相和徳拜(Debye)照相



衍射儀與德拜法的區別

① 接收X射線方面衍射儀用輻射探測器,德拜法用底片感光; 
② 其次衍射儀試樣是平板狀,德拜法試樣是細絲; 
③ 衍射儀法中輻射探測器沿測角儀圓轉動,逐一接收衍射;德拜法中底片是同時接收衍射。


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