chap3_X射线衍射强度.ppt

第三章 X射线衍射强度;各微晶体中满足布拉格方程的d晶面，在空间排列成一个圆锥面。 该圆锥面以入射线为轴，以2θ为顶角。 反射线亦呈圆锥面分布，顶角为4θ。;第二节 单位晶胞对Ｘ射线的散射与结构因数;称结构因数，它表征了单胞的衍射强度，反映了单胞中原子种类、原子数目及原子位置对（HKL）晶面衍射方向上衍射强度的影响。;二、几种点阵的结构因数计算;三种点阵的晶体经系统消光后所呈现的衍射线分布状况:;三种基本点阵的消光规律;第三节 洛伦兹因数;二、参加衍射的晶粒分数;三、单位弧长的衍射强度;综合上述三个衍射几何可得：;附录E 粉末法的多重性因数;二、吸收因子;（2）平板状试样的吸收;三、温度因子;温度因子对衍射强度影响的规律:;式中, I0 为入射X射线的强度； λ 为入射X射线的波长; R 为试样到观测点之间的距离； V 为被照射晶体的体积； Vc 为单位晶胞体积； P 为多重性因子； F 为结构因子； A(θ) 为吸收因子 φ(θ) 为角因子； e-2M 为温度因子。; 实际应用中考虑的是衍射线的相对强度，即同一实验条件下同一物相中各衍射线之间的强度比(通常是与最强衍射线的比值)。因此，上式中的一些项均可约去。对同一实验条件下同一物相中各衍射线来说; 对德拜法而言，由于吸收因子与温度因子对强度的影响是相反的，因此，进行粗略计算时二者可同时忽略。;应用强度公式的几点说明： 避免样品的择优取向 衰减作用。;;第四节 影响衍射强度的其他因数;;;;一个电子对X射线的散射; 可见一束射线经电子散射后，其散射强度在各个方向上是不同的：沿原X射线方向上散射强度（2?＝0或2?＝π时）比垂直原入射方向的强度（2?＝π/2时）大一倍。 ;一个原子对X射线的散射;讨论对象及结论： 一个电子对X射线散射后空间某点强度可用Ie表示，那么一个原子对X射线散射后该点的强度： 这里引入了f――原子散射因子;推导过程：;（1）实际上，存在位相差，引入原子散射因子： 即Aa＝f Ae 。 其中f与?有关、与λ有关。散射强度： ;f总是小于Z;波的合成原理:;复平面向量合成;一个单胞对X射线的散射 ;推导过程：;则该晶胞的散射振幅为这n种原子叠加：引入结构参数 ：可知晶胞中（H K L）晶面的衍射强度 ;结构因子FHKL 的讨论;关于结构因子：;产生衍射的充分条件： 满足布拉格方程且FHKL≠0。 由于FHKL＝0而使衍射线消失的现象称为系统消光 ;简单点阵的系统消光;底心点阵的系统消光;分析： 当H+K为偶数时，即H，K全为奇数或全为偶数： 当H+K为奇数时，即H、K中有一个奇数和一个偶数： ;体心点阵的系统消光;分析 当H+K+L为偶数时， 当H+K+L为奇数时， ;面心点阵的系统消光;分析 当H、K、L全为奇数或偶数时，则（H+K）、（H+K）、（K+L）均为偶数，这时： 当H、K、L中有2个奇数一个偶数或2个偶数1个奇数时，则（H+K）、（H+L）、（K+L）中总有两项为奇数一项为偶数，此时：;结论 在面心立方中，只有当H、K、L全为奇数或全为偶数时才能产生衍射。如Al的衍射数据： ;消光规律与晶体点阵 结构因子中不包含点阵常数。因此，结构因子只与原子品种和晶胞的位置有关，而不受晶胞形状和大小的影响 例如：只要是体心晶胞，则体心立方、正方体心、斜方体心，系统消光规律是相同的;四种基本点阵的消光规律;;重点讨论在金属材料中应用最为广泛的粉末法的强度问题，侧重点在物理概念和分析思路。 在粉末法中影响X射线强度的因子有如下五项： 结构因子 角因子（包括极化因子和罗仑兹因子） 多重性因子 吸收因子 温度因子;（1）晶粒大小的影响;（2）参加衍射晶粒数目的影响;（3）衍射线位置对强度测量的影响;罗仑兹因子（角因子）