布拉格衍射:
当X射线或中子束照射到晶体上时,它们会被晶格中的原子散射并产生相干的干涉图案。 这些干涉图案可以通过将X射线或中子束与相同频率的参考波束进行比较以进行分析。
布拉格衍射利用了晶体中原子的周期性排列,这使得反射出的X射线或中子束之间会发生干涉。 具体来说,一个完整的晶体会分散成许多小立方体,每个立方体在相同平面上具有相同距离。 当入射光线进入这个周期节点时,一些辐射会向前反弹到另一个节点并产生干涉模式。
通过分析这些干涉模式的空间排列和亮度等信息,可以获得关于晶体结构和组成的重要信息。 因此,布拉格衍射对于理解材料科学、化学、生物学等领域中复杂结构的研究非常重要。
布拉格公式是描述X射线和晶体衍射现象之间关系的公式,它可以用来计算晶体中晶面的间距。公式如下:
file:///C:/Users/HUAWEI/AppData/Local/Temp/ksohtml3012/wps11.jpg 其中,n为整数(衍射级次),为入射X射线的波长,d为晶面间距,为X射线与晶面的夹角。
该公式表明,当满足条件时,X射线才能与晶体中的某个平面产生衍射现象。这样就可以获得晶体结构信息。
布拉格实验装置是现代X射线衍射仪的原型。如图2所示,XRD衍射仪的核心部件是X光源发生器和X射线检测器。当入射X射线照射到样品表面后,在满足衍射定律的方向上设置X光检测器,同时记录强度和衍射角(即入射线和反射面的夹角)。为了保证X光检测装置始终处于反射线的位置,X光检测装置和样品台必须始终保持以2:1的角速度同步转动。由此可见,发生X衍射的晶面始终是与试样表面平行的晶面。 |