晶体结构把握

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,晶体结构把握,构造因子,定义：,定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参,数。即晶体构造对衍射强度的影响因子。,对构造因子可以从以下层次逐步分析：,一个电子对X射线的散射,一个原子对X射线的散射,一个晶胞对X射线的散射,2,一个电子对,X,射线的散射,一个电子将X射线散射后，在距电子为R的P处的强度,I,e,可表示为：,式中r,e,为经典电子半径,，,I,0,入射X射线强度；,e ,电子电荷；m,电子质量；,c,光速；,0,真空介电常数；,2,电场中任一点P到原点连线与入射X射线方向的夹角；,R,电场中任一点P到发生散射的电子距离。,该式是一个电子对X射线散射的汤姆孙公式。,3,电子对X射线散射的特点：,散射线强度很弱，约为入射强度的几十分之一；,散射线强度与到观测点距离的平方成反比；,在2= 0处，散射强度最强，也只有这些波才符合相干散射的条件。 20处散射线的强度减弱。当2=90时，散射线强度减弱最多仅为2= 0时的一半。,该式说明：一束非偏振的X射线经过电子散射后，其强度在空间的各个方向变得不一样了，被偏振化了。,偏转因子极化因子,4,一个原子对,X,射线的散射,原子散射波是原子中各个电子散射波合成的结果，原子中Z个电子按电子云规律分布在不同位置上，故同一原子中各电子在某方向上散射波相位不尽一样。 图,5,原子散射强度,入射X射线分别照射到原子中任意两电子A和B。,在XX方向散射波2=0；可认为相位差为0。此时，相当于Z个电子集中于一点，那么原子散射强度为：,Ia= Z2Ie,在任意方向，如YY方向上：原子半径比X射线波长小，不能产生波长整数倍的位相差，导致电子波合成强度降低。即原子散射波强度：,Ia Z2Ie,6,原子散射因子,定义：,在一样条件下，原子散射波与一个电子散射波的波振幅之比或强度之比，即：,式中：A a、A e分别为原子和电子散射波振幅。且Ia=Aa2,Ie=Ae2,也可理解为：以一个电子散射波振幅为单位，来度量一个原子的散射波振幅，因此也叫原子散射波振幅。,7,原子散射因子反映了一个原子将X射线向某个方向散射的效率，它与sin,和,有关，如图,sin,减少，f增大。,当sin,=0时，f=Z,一般情况下f,Z,f值可由附录查得,。,8,需要指出,：产生相干散射的同时也存在非相干散射 。两种散射强度的比值与原子中结合力弱的电子所占的比例有密切关系。结合力弱的所占比例越大，非相干散射和相干散射的强度比增大。,因此,：原子序数越小，非相干散射越强。,9,一个晶胞对,X,射线的散射,晶胞中所有原子散射波的合成振幅不是各原子散射波振幅简单地相加，它与原子散射因子f、原子间的位相差、晶胞中原子个数N有关。,设:晶胞中各原子散射波振幅fAe分别为,f1Ae、f2Ae、 fiAe、 fnAe,它们与入射波的相位差分别为：,1、2、j、n,晶胞中各原子相干散射波的合成振幅Ab为：,Ab = Ae(f1ei1+f2ei2 + fnein),= Ae fj eij,10,构造振幅 Fhkl,构造振幅 F ：以一个电子散射波振幅Ae为单位所表征的晶胞散射波振幅Ab，即,hkl晶面上的原子坐标为uvw与原点处原子的经hkl晶面反射后的位相差，可用下式表示：,该公式对任何晶系都是适用的。,11,对hkl晶面的构造振幅Fhkl，其复指数表达式为:,晶胞散射波的强度：与构造振幅的平方成正比，其值,一般地， 称为构造因数，表征了晶胞内原子种类、原子个数、原子位置对hkl晶面衍射方向上衍射强度的影响。,12,构造因子计算,简单晶胞的构造因子,一个晶胞中只有一个原子，位于坐,标原点那么：,F=fe2i(0)=f,F2 = f2,可见F2与h k l无关，对所有的,反射具有一样的值。,13,斜方底心晶胞的构造因子,一个晶胞中有两个同种原子，分别位于000和1/2 1/2 0。那么：,因为h+k永远是整数，F只能取实数。如果h和k都是偶数或奇数称为同性数，那么,F=2f,F2= f2,另外，如果h和k为异性数，那么,F=0,因此，指数l的取值不对构造因子产生影响。,14,体心立方晶胞的构造因子,一个晶胞内有两个同种原子，分别位于000和1/2 1/2 0。那么：,F=2f (h+k+l)为偶数,F2=f2,F=0 (h+k+l)为奇数,F2=0,15,上述例子可以得出：,构造因子与晶胞的形状和大小无关。,原子在晶胞中的排列位置变化，可以使原来可以产生衍射的衍射线消失，这种现象也称之为“系统消光。,16,谢谢,17,谢谢大家！,18,汇报结束,谢谢大家,!,请各位批评指正,