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文档简介

1、班级组别姓名_学号-日期指导教师实验题目】微波的布拉格衍射实验目的】了解布拉格衍射原理和晶体结构知识，利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式；了解并学习微波分光仪的结构和微波器件的使用。【实验仪器】微波分光仪，模拟晶体，梳片；【实验原理】图2布拉格衍射晶体对x射线的衍射实质是晶体每个格点上的原子产生的散射波的相干叠加：同一晶面上各个原子发出的散射波相干叠加，形成晶面的衍射波；同一晶面族的不同晶面的衍射波之间相干叠加。对于同一晶面，各原子散射波相干叠加的结果遵从反射定律，即反射角等于入射角，如图2所示。由于晶面间距为d的相邻晶面之间反射波的光程差为2dsin，则形成干涉极大的条件为：TOC o

2、 1-5 h z2dsin=k九k=1,2,3（2）（2）式即为晶体衍射的布拉格条件。改用入射角,表示，则（2）式可写为：2dcos,=k九k=1,2,3.（3）布拉格公式给出衍射波极大的入射角与衍射角方向，由I的极大值所对应的，可求出晶面间距d；或已知晶面间距d,来计算I极大所对应的,。【实验内容】估算理论值由已知的晶格常数和微波波长入，根据式c入估算出（）面和（）面衍射极大的入射角c分别测量（100）和（110）两个晶面的衍射波强度（I）和衍射角（b）,绘制bI曲线；衍射角（入射角）测量范围：15-80。，每隔3-5o测一个；在衍射极大附近每隔1o测一个；4.重复操作2.要求角度从小到大和

3、从大到小测量2次；5.验证布拉格衍射公式，即将测量量与理论计算结果进行比较验证。原始数据及数据处理】MMP/MPP关系曲线亠/亠o/理论值】面d=a=4cmX=3.3cm2dcos=k九k=1,2（k为其它值时无意义）当k=1时cos=0.4125卩=65.7当k=2时cos=0.825卩=34.4面da/V=2.829cm入=3.3cm2dcos=k九k=1（k为其它值时无意义）当k=1时cos=0.583卩=54.4。实验数据分析总结】由以上数据及图像可知蓝线为面的关系曲线，可知峰值有五个对应的为、度，与理论计算所得的两个峰值位置在误差允许范围内对应。前两个峰值幅度较小，可推知是由实验过程中的偶然误差所造成的，最后一个峰值较前几个峰值大很多，可推知是由于实验装置不够完善等系统误差所造成。红线为面的关系曲线，峰值有一个对应的为54度附近，与理论计算所得峰值位置54.度4在误差允许范围内对应。当度时，衍射强度（电流表示数）突然增大，且一直增大，可推知由于微波发射装置与接收装置处于近似平行状态，所以此时电流突然增

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