材料分析教学课件-Lecture 5.pptVIP

* 1.7.4　吸收因子 对于常用的平板试样，吸收因子为一常数。 面积大 深度小 面积小 深度大 辐射体积相等 * 吸收因子A(?) 试样对X射线的吸收作用将造成衍射强度的衰减，因此要进行吸收校正。对于通常实验，最常用的试样有圆柱状和板状试样两种，前者多用于照相法；后者用于衍射仪法。 现在，X射线衍射强度的测量工作多用X射线衍射仪进行，在此实验条件下，均采用平板试样，平板试样不仅能产生聚焦作用，而且吸收因子不随?角而变化。 当衍射仪采用平扳试样时，吸收因子A(?)＝1/2?l－常数 * 温度因子e-2M 由于温度的作用，晶体中原子并非处于理想的晶体点阵位置静止不动，而是在晶体点阵附近作热振动。温度越高，原子偏离平衡位置的振幅也愈大。 这样原子热振动导致原子散射波的附加位相基使得在某一衍射方向上衍射强度减弱。因此，在衍射强度公式中又引入了一项小于1的因子，即温度因子e-2M 。 * 铁在200C时的温度因数 * 1.7　X射线衍射束的强度 布拉格方程可以反映出晶体结构中晶胞大小及形状的变化，但是并未反映出晶胞中原子的种类和位置。 定量分析、结构测定、择优取向、结晶度测定，将与强度有关。 强度一般用相对值（同一图中各衍射峰的积分强度比值）， * X射线衍射强度问题的处理过程： ? 一个电子对X射线的散射强度-[原子内电子散射波合成] 一个原子对X射线的散射强度（原子散射因子）-[晶胞内各原子散射波合成] 一个晶胞对X射线的衍射强度（结构因子）-[小晶体内各晶胞散射波合成] 一个小晶体对X射线的散射强度和衍射（积分）强度（干涉函数）-[温度、吸收、等同晶面数对强度的影响] （粉末）多晶体衍射（积分）强度 * 当实验条件一定时，相对强度可以表示为： 结构因子 多重性因数 角因子 吸收因子 温度因子 * 1.7.1　结构因子 F=(一个晶胞内所有原子相干散射振幅)/(一个电子经典散射振幅) 其中：Xj、Yj、Zj是晶胞中j原子的阵点坐标； h k l是发生衍射的晶面指数。 fj为第j个原子在衍射方向上的原子散射因子 相角 * * 产生衍射的条件： 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。 * 系统消光有点阵消光与结构消光两类。 点阵消光取决于晶胞中原子(阵点)位置而导致的?F?2=0的现象。 实际晶体中，位于阵点上的结构基元若非由一个原子组成，则结构基元内各原子散射波间相互干涉也可能产生?F?2=0的现象，此种在点阵消光的基础上，因结构基元内原子位置不同而进一步产生的附加消光现象，称为结构消光。 * 简单点阵的系统消光 在简单点阵中，每个阵胞中只包含一个原子，其坐标为000，原子散射因子为 结论：在简单点阵的情况下，Fhkl不受hkl的影响，即hkl为任意整数时，都能产生衍射。 * 底心点阵 每个晶胞中有2个同类原子，其坐标分别为000和1/2 1/2 0，原子散射因子相同，都为fa * 底心点阵 分析： 当h+k为偶数时，即h，h全为奇数或全为偶数： 当h+k为奇数时，即h，h中有一个奇数和一个偶数： 结论： 在底心点阵中，Fhkl不受l的影响，只有当h、k全为奇数或全为偶数时才能产生衍射 * 体心点阵 每个晶胞中有2个同类原子，其坐标为000和1/2 1/2 1/2 ，其原子散射因子相同 * 体心点阵 分析 当h+k+l为偶数时， 当h+k+l为奇数时， 结论： 在体心点阵中，只有当h+k+l为偶数时才能产生衍射 * 面心点阵 每个晶胞中有4个同类原子 * 面心点阵 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： * 面心点阵 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： * 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 布拉菲点阵 出现的反射 消失的反射 简单点阵 全部 无 底心点阵 H、K全为奇数或全为偶数 H、K奇偶混杂 体心点阵 H+K+L为偶数 H+K+L为奇数 面心点阵 H、K、L全为奇数或全为偶数 H、K、L奇偶混杂 * 点阵消光晶胞中包含不同类型的原子：（即散射因子f有可能不再是一个恒定值） AuCu3有序-无序两种结构（395?C） 1、完全无序情况: 每个晶胞中有4(0.25Au+