复合材料测试方法第一章.ppt

复合材料测试方法 吉林大学化学学院 电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 第二节X射线与物质的相互作用 ? 　 散射 相干 非相干 X射线作用于物质 　 吸收 光电效应 俄歇效应 透过→衰减 X射线 光量子 →碰撞(原子中束缚较紧、Z较大电子)→新振动波源群（原子中的电子）；与X射线的周期、频率相同，方向不同。 实验可观察到该现象，这是X射线在晶体中产生衍射的基础，也即测量晶体结构的物理基础。 4. X射线吸收 光电效应与俄歇效应 ??? (1) 光电效应—以X射线产生X射线的过程。 ?? (2) 俄歇效应—以X射线产生X射线，但该射线不辐射出而是再激发其它电子的过程。 晶格常数：轴率a: b:c 及轴角合称为晶格常数。各晶系对称程度不一样，晶格常数也不样。各晶系的晶格常数如下： 4.倒易点阵 三维倒易点阵S*，可从上述结论推广，用三个不共面的素向量a*、b*、c*来规定，三维倒易点阵中任一点阵点hkl 的位置，由从原点出发的向量Hhkl=ha*+kb*+lc*所规定。倒易点阵中根据a*、b*、c*划分的单位称为倒易点阵单位，或倒易点阵晶胞。规定倒易点阵晶胞的形状和大小的参数a*、b*、c*及α*、β*、γ*称为倒易点阵的晶胞参数。 a*=V-1〔b×c〕 b*=V-1〔c×a〕 c*=V-1〔a×b〕 a*·a=1， a*·b=0， a*·c=0 b*·a=0， b*·b=1， b*·c=0 c*·a=0， c*·b=0， c*·c=1 (1)在倒易点阵中，由原点指向倒易点阵结点hkl的矢量称为倒易矢量H*，可表达为 H*=ha*＋kb*＋lc*， H*必和正点阵的面网（hkl）相垂直； (2)倒易矢量H*的长度和正点阵中的面网（hkl）的晶面间距d（hkl）成反比， 即｜H*｜=1/d（hkl）。 倒易点阵的性质 X 射线照射到晶体上产生的衍射花样除与X 射线有关外，主要受晶体结构的影响。晶体结构与衍射花样之间有一定的内在联系。通过衍射花样的分析就能测定晶体结构和研究与结构相关的一系列问题。 X射线衍射花样有两方面信息： 衍射强度－原子种类，原子位置； 衍射方向－晶胞形状，尺寸 衍射线束的方向可以用 布拉格定律来描述。 X 射线有强的穿透能力，在X 射线作用下晶体的散射线来自若干层原子面，除同一层原子面的散射线相互 （3）衍射面与衍射指数 当波长一定时，对指定的某一族平面点阵(hkl)来说，n 数值不同，衍射的方向也不同，n=1, 2, 3, ……，相应的衍射角θ为θ1 , θ2 , θ3,……，而n=1, 2, 3 等衍射分别为一级、二级、三级衍射。为了区别不同的衍射方向，布拉格方程可改写为：2d hkl （sinθ） /n=λ 这样由(hkl)晶面的n 级反射，可以看成由面间距为dhkl/n 的(nh nk nl)晶面的1级反射，(hkl)与(nh nk nl)面互相平行。面间距为d(nh nk nl)的晶面不一定是晶体中的原子面，而是为了简化布拉格公式而引入的反射面，常将它称为衍射面，把衍射面指数称为衍射指数。 为简化起见，我们将晶面指数(nh nk nl)改用衍射指数HKL。 H=nh,K=nk,L=nl,衍射指数不要求互质，可以有公因子，晶面指数要互质，不能有公因子。 则布拉格方程可写为： 2dHKLsinθ=λ 在数值上衍射指数为晶面指数的n倍。例如晶面(110)由于它和入射X 射线的取向不同，可以产生衍射指数为110、220、330、……等晶面的衍射。 角因子φ（1+cos22θ）/[8sin2θcosθ] 它是由偏振因子（1+cos22θ）/2和洛仑兹因