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  • 1 # 亞洲區鋤奸大隊

    X射線衍射分析是一種用於測定晶體結構的方法。它的原理基於晶體對X射線的衍射,即X射線在穿過晶體時會被晶體中的原子散射,形成衍射圖案。通過對衍射圖案的分析,可以確定晶體的結構。

    具體來說,X射線衍射分析的原理如下:

    X射線的特性:X射線是一種電磁波,其波長非常短,可以穿透晶體,並與晶體中的原子相互作用。

    衍射現象:當X射線通過晶體時,會被晶體中的原子吸收、散射和折射。其中,散射是最為重要的現象。散射會產生新的波前,這些波前在晶體內相互干涉,產生一系列的衍射光斑。

    衍射圖案:將這些衍射光斑投影到攝影膠片上,就會得到一張衍射圖案。這張圖案是晶體結構的指紋,可以提供有關晶體原子排列的信息。

    布拉格定律:布拉格定律是X射線衍射分析的基本定律。它表明,當入射X射線與晶體平面的夾角滿足一定條件時,晶體會發生共面衍射,形成強的衍射光斑。布拉格定律的數學表達式是:nλ = 2d sinθ,其中n是整數,λ是X射線的波長,d是晶面間距,θ是入射X射線與晶面的夾角。

    結構分析:通過測量衍射圖案中的衍射光斑的位置、強度和形狀等信息,可以計算出晶體中的原子間距、原子位置和晶體結構等參數。這些參數可以用於確定晶體的結構。

    總的來說,X射線衍射分析是一種非常有用的技術,可以用於研究固體材料的結構、性質和行為。

  • 2 # 蚊子之名

    晶體衍射是一種使用X射線、中子、電子等高能量波的方法來研究晶體結構的技術。晶體衍射的基本原理如下:

    1. 晶體衍射是利用晶體的高度有序的排列結構(具有長程週期性)所形成的三維結構中的原子或離子的相互作用與多晶體之間的干涉來進行分析。

    2. 當一個高能量波射向晶體時,晶體的高度有序的排列結構會將波引向晶體的各個方向,並造成波的衍射。衍射結果體現了晶體中原子或離子的排列方式,因此衍射圖像能夠提供詳細的晶體結構信息。

    3. 根據布喇格 (Bragg) 定律,當波長和入射角度滿足一定條件時,晶體中的原子或離子將對反射出來的波形成峰狀。這些峰的出現是因為反射波波峰的關系產生干涉增強,而波谷則會干涉消除。因此,峰的位置和強度可以告訴我們晶體中原子或離子的排列模式。

    4. 通過計算晶體衍射產生峰狀圖案的位置和強度,可以確定晶體中原子或離子的位置、鍵長、鍵角等詳細的信息。衍射圖樣可以通過衍射儀器記錄並用於製定詳細的晶體結構模型。

  • 3 # 翔藍3

    利用了光的衍射特性。

    X射線入射到晶體表面時,由於晶體結構中原子的排列方式具有週期性,X射線會被晶體中的原子散射,並沿著不同角度、不同方向傳播,在晶體表面形成一系列交叉的干涉條紋。這些干涉條紋的位置和形狀與晶體的結構有關,因此可以通過對條紋進行精密測量和分析,推導出晶體的結構信息。

  • 4 # 溫柔荷葉0f

    原理:將具有一定波長的X射線照射到結晶性物質上時,X射線因在結晶內遇到規則排列的原子或離子而發生散射,散射的X射線在某些方向上相位得到加強,從而顯示與結晶結構相對應的特有的衍射現象。

  • 5 # 無形的風X

    x射線的波長和晶體內部原子面之間的間距相近,晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即一束X射線照射到物體上時,受到物體中原子的散射,每個原子都產生散射波,這些波互相干涉,結果就產生衍射。衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強,在其他方向上減弱。分析衍射結果,便可獲得晶體結構。以上是1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出的一個重要科學預見,隨即被實驗所證實。1913年,英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上,不僅成功的測定了NaCl,KCl等晶體結構,還提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。

    對於晶體材料,當待測晶體與入射束呈不同角度時,那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來,體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對於非晶體材料,由於其結構不存在晶體結構中原子排列的長程有序,只是在幾個原子範圍內存在著短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。

    X射線衍射儀是利用衍射原理,精確測定物質的晶體結構,織構及應力,精確的進行物相分析,定性分析,定量分析。廣泛應用於冶金,石油,化工,科研,航空航天,教學,材料生產等領域。

  • 6 # 用戶5557094949771

    x射線衍射可以分析晶體結構,原理在於x射線的波長非常短,可以通過晶體的間隙,經過晶體的原子對x射線進行散射,形成了一些強弱不同的衍射圖案。
    這些圖案反映了晶體結構的信息,通過對這些圖案的分析可以確定晶胞參數、原子位置和晶體結構等信息。
    在實踐中,需要先將晶體樣品放置到x射線束中,然後通過光學儀器測量出樣品對x射線的反射和散射,進而得到晶體結構的信息。
    除了分析晶體結構外,x射線還可以用於其他領域,如表面分析、材料分析等,具有廣泛應用價值。

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