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晶体的性质 自限性(自范性)：晶体在一定条件下能自发形成几何多面体的形状。 结晶均一性：同一晶体的不同部分具有相同的性质。 各向异性：晶体性质随方位不同而有差异的特性。 对称性：晶体中的晶面、晶棱、角顶、结点及物理化学性质等在不同方向作有规律地重复。 最小内能性：在相同热力学条件下，与同种成分的非晶体、液体、气体相比，其内能最小。 稳定性。 核外电子运动状态描述。 主量子数n ：确定原子轨道能级的主要因素 角量子数 l ：决定电子运动的角动量 磁量子数m：决定电子云在空间的伸展方向表示同一亚层中原子轨道的数目 自旋量子数ms：决定电子自旋方向 举例说明泡利不相容原理、能量最低原理和洪德规则的应用。 泡利不相容原理：在一个原子中，不可能存在四个量子数完全相同的两个电子。由泡利不相容原理，可知一个原子轨道最多只能容纳两个电子，而且这两个电子的自旋必须相反。主量子数为 n 的电子层中最多能容纳的电子数： 能量最低原理：在不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽可能排布在能量最低的轨道上，当能量最低的轨道排满后，电子才依次排布在能量较高的轨道上。 洪德规则：电子在简并轨道上排布时，总是以自旋相同的方式分占尽可能多的轨道。作为洪德规则的补充，简并轨道在全充满、半充满和全空时是比较稳定的。 电子跃迁、辐射跃迁、无辐射跃迁。 原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为电子跃迁或能级跃迁 跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为辐射跃迁； 若多余的能量转化为热能等形式，则称之为无辐射跃迁。 X射线产生的原理是什么？ 快速移动的电子(或离子)骤然停止其运动，则电子的动能可部分转变成X光能，即辐射出X射线。真空中凡是高速运动的带点粒子撞击到任何物质时，均可产生X射线。 何谓连续X射线和特征X射线？试解释产生的原因。 连续X射线通常又称白色X射线。它是由于在不同时间、不同条件下撞击阳极靶上的自由电子具有不同的能量，所以使得产生的X射线组成复杂，具有不同的强度和波长。从理论上讲，当高速电子被突然停止时，大部分能量以热的形式放出，只有小部分以一个或几个光量子的形式存在。因为这些光量子的能量大小不同，致使其X射线波长呈连续分布，故称为连续X射线。 特征X射线光谱产生的原因与连续光谱完全不同。由阴极飞驰来的电子，在其与阳极的原子相作用时，把其能量传给这些原子中的电子，把这些电子激发到更高一级的能阶上。由于不同的电子具有不同的结构，电子跃迁所释放的能量也不同。不同的元素所具有的特定波长的X光，称为特征X射线。 连续X射线的短波限取决于什么？试说明。 连续谱线中的短波限仅与X射线管的电压有关。 由公式可知：λ0=hc/eV，带入数据后得：λ0=12.40/V，式中V为X光电管电压。 X射线与物质相互作用有哪三种情形？ X射线与物质相互作用时，产生各种不同的和复杂的过程。就其能量转换而言，一束X射线通过物质时，可分为三部分：一部分被散射，一部分被吸收，一部分透过物质继续沿原来的方向传播。X射线与物体碰撞将使前进方向发生改变而产生散射现象。依据散射线与入射线间是否产生干涉，又可分为相干散射和不相干散射。 X射线穿过被照物质时，因为散射、光电效应和热损耗的影响，出现强度衰弱的现象称为X射线的吸收。其衰减的程度与所经过物质的厚度成正比，也与入射线强度和物质密度密切相关。物质对X射线的吸收主要是由原子内部的电子跃迁而引起的。这个过程中发生X射线的光电效应和俄歇效应。 布拉格方程的推导和应用。 布拉格定律推导示意图 当一束平行光X射线射入晶体后，如图所示，晶体内部的不同晶面将使散射线具有不同的光程。设一组晶面中，两任意面网间距为d，则两面网上相邻源自A和B的光程差为。因为只有其光程差为波长的整数倍时，相邻面网的衍射线之间才能相互干涉而加强成为衍射线，则产生衍射线的条件为：此即为布拉格公式。 布拉格公式的应用： (1)已知晶体的d值，通过测量θ，求特征X射线的λ，并通过λ判断产生特征X射线的元素。这主要应用于X射线荧光光谱仪和电子探针中。 (2)已知入射X射线的波长，通过测量θ，求面网间距。并通过面网间距，测定晶体结构或进行物相分析。 X射线衍射分析有哪些应用？ (1)物相分析：晶体的X射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其Ｘ射线衍射图之间都有着一一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会因为多种物质混聚在一起而产生变化，这就是Ｘ射线衍射物相分析方法的依据。(2)定量分析：各相衍射线的强度随该相含量的增加而增加(即物相的相对含量越高，则X衍射线的相对强度也越高。公式为：Iij=KijXj/ρjμm I：衍射线强度；X j：j相得百分含量；ρj：样品中j相得密度；μm：质量吸收系数(3)点阵常数的精确测定：