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文档简介

X射线衍射仪工作原理X射线衍射仪的工作原理一束波长为λ的Ｘ射线透过晶体时，某一特定方向上的散射X射线发生叠加，这种现象称为X射线衍射。布拉格方程解决了衍射线的方向。布拉格方程：

2dsinθ=

nλX射线衍射仪的工作原理2dsinq=lsin

的最大值为1，可知最小测定d尺寸为

/2，理论上最大可测尺寸为无穷大，实际上为几个

X射线衍射仪的工作原理反射级数与干涉指数布拉格方程中的反射级数反映相邻两条衍射线之间光程差的倍数，其物理意义可用下图来说明。X射线衍射仪的工作原理

实际中，这个反射级数是不易测定的。并且我们关心的主要是衍射线的方向。因此，可将布拉格方程作如下的转换：

2d’sinθ=nλ2（d’/n）sinθ=λ也就是说，间距为d’的晶面对X射线的n级反射可以看作是间距为d’/n的晶面的一级反射。X射线衍射仪的工作原理

2d'sinθ=nλ2（d'/n）sinθ=λ2d'sinθ=2λ2（d'/2）sinθ=λ间距为d'的晶面对X射线的n级反射可以看作是间距为d'/n的晶面的一级反射。这个面称为干涉面。用指数HKL来表示，并称之为干涉指数。X射线衍射仪的工作原理假设原来的晶面间距为d'的晶面的晶面指数为(hkl)，根据晶面指数的定义可以得出，这个晶面间距为d'/n的干涉面的干涉指数为nhnknl

即H=nhK=nkL=nl

例如，如果原有的晶面是(100)，它的二级反射看作是(200)干涉面的一级反射，记为200反射。晶面(110)的二级反射作为(220)干涉面的一级反射，即220反射。设d=d'/n，布拉格方程2d'sinθ=nλ可进一步简化为：2dsinθ=λ或2dHKLsinθ=λX射线衍射仪的工作原理布拉格方程变成一级反射的形式。同时规定，用产生第一级反射的那个干涉面的指数来标记相应的反射线。如（220）反射则表示(220)面的一级反射。实际上它是(110)面的二级反射干涉指数与晶面指数的区别是各指数不是互质的，如（200）。在X射线分析中，并不严格区分干涉指数和晶面指数。X射线衍射仪的工作原理衍射线的强度布拉格方程确定了衍射线的方向，并与晶体结构的基本周期相联系。通过对衍射方向的测量，理论上我们可以确定晶体结构的对称类型和晶胞参数。但不能确定原子的种类和排布的位置。而X射线对于晶体的衍射强度则决定于晶体中原子的元素种类及其排列的位置。此外，强度还与诸多其它的因素有关。X射线衍射仪的工作原理物质衍射线强度的表达式很复杂，但是可以简明地写成下面的形式：

式中：I0为单位截面积上入射的单色X射线强度；|F|称为结构因子，取决于晶体的结构以及晶体所含原子的性质。K是一个综合因子，它与实验时的衍射几何条件，试样的形状、吸收性质，温度以及其它一些物理常数有关。X射线衍射仪的工作原理布拉格方程的应用（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

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