《X射线衍射学》全套教学课件（共11章）非AI生成.pptx

X射线衍射学;本课程学习的意义;教材及参考书;主要内容;第一章：概论及X射线物理学基础;衍射谱;主要内容;1、X射线发现及本质;伦琴夫人的手;X射线透视学;X射线的本质;光的干涉与衍射;X射线衍射现象的发现;;X射线在电磁波谱中的位置;X射线的强度;2、X射线的产生与X射线谱;连续X射线谱

;连续X射线谱实验规律;4.管压不变，管流↑→强度↑，但λSWL、λm不变。

5.管压和管流相同，靶材Z↑→强度↑，但λSWL、λm不变。;何以存在短波限λSWL？;何以存在强度极大值？;1、连续X射线总强度（靶发出X光总能量）与连续谱强度分布曲线下所包络的面积成正比。;X射线管连续谱效率;特征X射线谱

;特征X射线谱;特征X射线谱;特征X射线谱;特征X射线谱;特征X射线产生机理;4.这多余能量以一个X射线光量子的形式辐射出来，则光子能量：;特征X射线命名;6.Kα线比Kβ线波长长而强度高。

原子系统中各能级能量不同，且各能级间能量差也不均布，愈靠近原子核的相邻能级间的能量差愈大。;7.同一壳层还有若干个亚能级，电子所处能量不同，其能量差也固定。

L层：8个电子分属LⅠ，LⅡ，LⅢ三个亚能级；

不同亚能级上电子跃迁会引起特征波长的微小差别。实验证明：;8.又因LⅢ→K(Kαl)的跃迁几率较LⅡ→K(Kα2)大一倍，故组成Kα两条线的强度比为：;几种常见阳极靶材和特征谱参数;X射线与物质的相互作用;;材料科学研究实验方法;X射线的散射;相干散射（弹性散射或汤姆逊散射）;2．非相干散射（康普顿—吴有训效应）;③能量守恒定律：散射光子和反冲电子能量之和等于入射光子能量。可导出散射波长的增大值Δλ为:;⑤经典电磁理论：不能解释Δλ存在及随2θ而改变现象，此散射现象和定量关系遵守量子理论规律，也叫量子散射。;⑧非相干散射效应：由美国物理学家康普顿（A.H.Compton）在1923年发现的，也称康普顿散射。

我国物理学家吴有训参加了实验工作，故称康－吴效应。

因此，康普顿于1927年获诺贝尔物理学奖。;X射线的吸收;2.线吸收系数μl：表征X射线通过单位厚度物质的相对衰减量，与物质种类、密度、X光波长有关。用质量吸收系数μm[cm2／g]：;质量吸收系数μm物理意义;4.???元素化合物、固溶体或混合物质量吸收系数计算：;（二）X射线的真吸收－光电效应;2.光电效应：使入射X射线消耗大量的能量，表现为物质对入射X射线的强烈吸收。

在质量吸收系数曲线（μm-λ）上，表现为吸收系数的突变，此对应波长称吸收限λK。

（如图）;3.产生K系荧光辐射条件：入射光子能量hν须大于或等于K层电子的逸出功WK，即：

;激发限和吸收限;5.注意：吸收限：λK＝1.24／VK(nm)；

连续X射线谱中短波限：λ0=1.24／V(nm)两者形式完全相同，但意义决然不同。;二、俄歇（Auger）效应（一）;俄歇(Auger)效应;俄歇（Auger）效应;X射线吸收的应用;X射线吸收的应用;X射线吸收的应用;思考题（作业）;X射线衍射学;本课思考;本课要点：;晶体;晶体(crystalline)，是内部原子在三维空间呈周期性重复排列的固体，即存在长程有序。而晶体的规则几何外形，只是晶体内部规则构造的外在表现。

非晶体(amorphous)：短程有序，长程无序;晶体;周期点阵;晶体结构与点阵

;2.1.1空间点阵和晶胞;晶胞、晶轴和点阵矢量;晶胞选取的原则;晶胞选取的原则;根据空间点阵的对称性，即晶胞的特点将晶体分为七大晶系;晶胞（格子）的基本类型;14种布拉菲点阵;思考题;晶体结构和空间点阵的区别;晶体结构和空间点阵的区别;Cu3Au,simplecubic;2晶向指数和晶面指数;晶面指数标定步骤：;;晶面指数的特点;立方晶系晶向与晶面的关系;六方晶系晶面指数标定;六方晶系中，三轴和四轴指数的相互转化;晶面间距（interplanarspacing）;晶面间距;晶面间距;晶面夹角;晶面;晶面族;Total:12;;;晶向指数;注意：坐标系不一定是直角坐标系！;晶向指数的特点;晶向族;☆晶带和晶带定律;☆若已知某晶带中任意两个晶面的面指数(h1k1l1)和(h2k2l2)时，可以根据晶带定律计算出晶带轴的指数[uvw]：;总结;第2章晶体学基础（2）

晶体的对称性;主要内容;对称;;;;晶体外形的对称;晶体内部原子排列的对称性;对称操作——对称性的体现;113;114;115;旋转倒反轴;点群;点式操作组合定理;晶体学点群的对称元素方向及国际符号;菱面体晶胞转换为六角格子;根据对称性划分晶系;晶体的微观对称操作＝宏观+平移;C滑移面;滑移面;滑移面;;螺旋轴;128;42;