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什么是物相？

物相，简称为相，它是有某种晶体结构并能用化学式表征其化学成分（或有一定

的成分范围）的固体物质。化学成分不同的是不同的物相，化学成分相同而内部

结构不同的，也是不同的物相。例如，同样是铁，它能以晶体结构为体心立方结

构的Fe、也能以面心立方结构的Fe、还能以体心立方结构的高温Fe，这3种物

相形式存在。

随着近代材料科学的迅猛发展，物相的含义不断地扩大。

XRD是什么，XRD是什么意思？

XRD是什么意思？XRD是英文X-raydiffraction或者X-RayDiffractometer

的缩写，即X射线衍射，或X射线衍射仪。我们经常也把X射线衍射分析技术也

直接称为XRD分析，或简称为XRD。

XRD分析手段有很2种，分单晶X射线衍射法，多晶X射线衍射法。对应地，所

用的XRD设备，也分为单晶衍射仪和多晶衍射仪。

什么是X射线，x射线是什么波？

X射线，又叫X光，英文简称X-ray，是一种电磁波。它的波长介于紫外线和伽

玛射线之间，它的波长分布在可见光之外，因此肉眼无法观察到。常用的X射线

波长分布在0.5埃~2.5埃。正因为它是一种电磁波，因此它与无线电波、红外

线、可见光、伽玛射线等，没有本质区别，只是波长不同而已。

X射线既然是一种波，因此在特定条件下，会产生X射线干涉和衍射现象，



也可以用频率、波长来表征；

X射线还具有料子性，它能产生光电效应、荧光辐射和康普顿散射等现



象。因此我们可以把X射线看成是一个个的光子（光量子），每一个光子

都具有特定的能量。光子数量可以由光电计数器（一种传感器）捕获。

用于金属探伤的X-ray波长一般在0.05埃~1.0埃之间或更短，因为当



X-ray波长愈短时，光子能量就愈大，x-ray的穿透能力就愈强，可以检

测更厚、更重的材料。因此有时，我们把波长短的X射线为硬X射线，反

之则称为软X射线。

X射线衍射图或衍射图谱

X射线衍射图，或者说，衍射图谱是如何产生的？当一束X射线照射到一个晶体

时，会受到晶体中原子的散射，而散射波就好像是从原子中心发出，每个原子中

心发出的散射波又好比一个源球面波。由于原子在晶体中是周期排列的，这些散

射球面波之间存在着固定的位相关系，它们之间又会产生干涉，结果导致在某些

散射方向的球面波相互加强，而在某些方向上相互抵消，从而也就出现衍射现

象。即在偏离原入射线方向上，只有在特定方向上出现散射线加强而在存在衍射

斑点，其余方向则无衍射斑点。这就是衍射花样的生产机理。

因为晶体结构与X射线衍射图或衍射图谱之间存在着一定的内在联系，通过衍射

图谱的分析，就能测定晶体结构和研究与结构有关的一系列问题，这就是晶体的

X射线衍射分析，或者说物相分析，也有叫XRD分析。

什么是X射线粉末衍射？

什么是X射线粉末衍射？是不是就是X射线衍射呢？

没错，X射线粉末衍射就是X射线衍射，更严格一点，X射线粉末衍射是X射线

多晶衍射的别名，是个形像的称谓。晶体世界中，分析为单晶和多晶，很多多晶

物质，肉眼看起来，就是固体粉末，因此X射线多晶衍射，通常也称为X射线粉

末衍射。

X射线的发现

X射线的发现要追溯到1895年，它是19世纪末、20世纪初物理学的三大发现（X

射线1895年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现，标志着现代物

理学的诞生。

19世纪末，阴极射线是物理学研究的热门课题，许多物理实验室都开展了这方

面的研究。1894年11月8日，德国物理学家伦琴将阴极射线管放在一个黑纸袋

中，关闭了实验室灯光，他发现当开启放电线圈电源时，一块涂有氰亚铂酸钡的

荧光屏发出荧光。有一本厚书，2厘米~3厘米的木板或几厘米厚的硬橡胶插在放

电管和荧光屏之间，仍能看到荧光。他又用盛有水、二硫化碳或其它液体进行实

验，实验结果表明它们也是“透明的”，铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种

射线穿透，只要他们不太厚。伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有被观察到

的射线，它具有极强的穿透力。他一连多天将自己关在实验室里，集中全部精力

进行彻底研究。6个星期后，伦琴确认这是一种新的射线，X

射线的发现，为人类开展现代科学研究提供了强有力的工具。

1895年12月22日，伦琴及其夫人拍