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簡單說說X射線衍射儀的基本原理

點擊次數:2938 發布時間:2021-03-28
  X射線衍射儀的基本原理:當一束連續的X射線照射到一個晶體上,會受到晶體上原子的散射,由于每個原子在晶體中是周期性排列,這些散射波之間存在固定的位相關系,他們之間會在空間上產生干涉,結果導致在某些方向相互疊加,某些方向相互抵消,只有在特定的方向上產生散射線加強的衍射斑點。
 
  x射線的波長和晶體內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,受到物體中原子的散射,每個原子都產生散射波,這些波互相干涉,結果就產生衍射。衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強,在其他方向上減弱。分析衍射結果,便可獲得晶體結構。以上是1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出的一個重要科學預見,隨即被實驗所證實。1913年,英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上,不僅成功的測定了NaCl,KCl等晶體結構,還提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。
 
  對于晶體材料,當待測晶體與入射束呈不同角度時,那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來,體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對于非晶體材料,由于其結構不存在晶體結構中原子排列的長程有序,只是在幾個原子范圍內存在著短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。
 
  X射線衍射儀是利用衍射原理,測定物質的晶體結構,織構及應力,的進行物相分析,定性分析,定量分析。廣泛應用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教學,材料生產等領域。
 
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