X衍射经典课件教学课件电子教案全套课件.pptx

X光粉末衍射在催化材料研究中的应用;一 X射线的基础;X射线的发生;特征X射线激发机理;X射线能量转换;;二 晶体结构;点阵和单位点阵;;多重性因子;三多晶体的X射线衍射;布拉格衍射条件;四 X射线衍射装置;衍射仪方框图;测角仪的基本结构;X射线光学系统;日本理学D/MAX型X光衍射仪;;;五 粉末X射线分析方法;试样的测定;X射线定性方法;X射线定量分析方法;晶胞常数精密测定;晶粒大小的测定;粉末衍射图含有的信息;XRD在分子筛的应用;X射线衍射在金属和金属氧化物催化剂中的应用 ;分子筛的合成;;钼铋催化剂;;硼磷化合物;硅磷化合物;固体磷酸催化剂;;铁系催化剂;;必威体育精装版发展;;;第三章 晶体对X射线的衍射;3.1 衍射方向;3.1.1 Bragg方程 ;2d sin q = l;入射线和衍射线之间的夹角为2? ，为实际工作中所测的角度，习惯上称2?角为衍射角，称?为Bragg角。;(a)可见光在任意入射角方向均能产生反射，而X射线则只能在有限的布拉格角方向才产生反射。 (b)虽然Bragg借用了反射几何，但衍射并非反射，而是一定厚度内许多间距相同晶面共同作用的结果。;有些情况下晶体虽然满足布拉格方程，但不一定出现衍射线，即所谓系统消光;;;一维点阵的单位矢量为a（即周期为|a|），入射X光单位矢量为S0，散射单位矢量为S;AB = a ? S DC = a ? S0;? = a ?cos ?a - a ?cos ? a0 = a ?(cos ?a - cos ? a0 ) = h?;;二维点阵：按周期a，b分别沿X、Y轴构成原子网面。;三维点阵：按周期a，b，c分别沿X、Y、Z轴构成原子立体网。;三方程同时满足：X轴、Y轴、Z轴为轴线的三个衍射圆锥相交，衍射方向是三圆锥公共交点的方向。;晶格原点为O ，任一原子位置为A，r为由O指向A的矢量。;;为求O点与A点间的光程差 ，设有另一原子位置为A’，可 以看出A与A’间无光程差。;;为研究问题方便，令入射与散射单位矢量分别为S0/?和S/?， 定义s = S/?-S0/?;r的三个分量必为整数， 故 s 的三个分量也必为整数;该组晶面的指标为(hkl)，晶面的间距为1/|s|;故s代表了一组衍射信息:;;S/?;导出Bragg方程;导出Laue方程;3.1.4 Ewald 作图法;入射、衍射单位矢量的起点永远处于C点，末端永远在球面上。 随2?的变化，散射单位矢量S/?可扫过全部球面。 s的??点永远是原点，终点永远在球面上;;;如果没有倒易点落在球面上，则无衍射发生。 为使衍射发生，可采用两种方法。;即固定Ewald球，令倒易晶格绕O点转动，(即样品转动)。必然有倒易点经过球面（转晶法的基础）。;;的晶面不可能发生衍射;关于点阵、倒易点阵及Ewald球 (1) 晶体结构是客观存在，点阵是一个数学抽象。晶体点阵是将晶体内部结构在三维空间周期平移这一客观事实的抽象，有严格的物理意义。 (2) 倒易点阵是晶体点阵的倒易，不是客观实在，没有特定的物理意义，纯粹为数学模型和工具。 (3) Ewald球本身无实在物理意义，仅为数学工具。但由于倒易点阵和反射球的相互关系非常完善地描述了X射线在晶体中的衍射，故成为有力手段。 (4) 如需具体数学计算，仍要使用Bragg方程。;;;若原子序数为Z，核外有Z个电子，故原子散射振幅应为电子的Ｚ倍。事实上仅有低角度下是如此;高角情况下：;0 　0.5　 　　　1　 　　　　1.5　　 　　2;单位晶格对X射线的散射;晶格对X光的散射为晶格每个原子散射的加和。但并不是简单加和。每个原子的散射强度是其位置的函数。加和前必须考虑每个相对于原点的位相差。;回顾第一章;;不同原子的振幅：;A晶胞＝|F|Ae;各原子的坐标为u1,v1,w1; u2,v2,w2; u3,v3,w3……;有用的关系式;最简单情况，简单晶胞，仅在坐标原点(0,0,0)处含有一个原子的晶胞;;体心晶胞，两原子坐标分别是（0,0,0）和（1/2,1/2,1/2）;面心晶胞：四个原子坐标分别是(0 0 0)，(? ? 0)，(? 0 ?)，(0 ? ?);系统消光：由于原子在晶胞中位置不同而导致某些衍射方向的强度为零; 晶格类型 消光条件 简单晶胞 无消光现象 体心I h+k+l=奇数 面心F h、k、l奇偶混杂 底心C h+k=