2-X射线衍射测定陶瓷晶格的点阵常数---副本

实验二 由 X 射线衍射谱计算陶瓷材料的晶格常数1895 年，德国医生兼教授伦琴（R。 W。 C。 Roentgen）发现 X 射线（X-rays）。1901 年，伦琴因 X 射线的发现获得了第一届诺贝尔物理学奖。1912 年德国物理学家劳厄(M。von Laue)提出一个重要的科学预见：晶体可以作为 X 射线的空间衍射光栅，即当一束 X 射线通过晶体时将发生衍射，衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强，在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样，便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证.1913 年英国物理学家布拉格父子（W. H. Bragg and W. L. Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了 NaCl、KCl 等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式 ─ 布拉格定律。1913 年后,X 射线衍射现象在晶体学领域得到迅速进展.它很快被应用于讨论金属、合金和无机化合物的晶体结构，出现了许多具有重大意义的结果。被广泛地应用于物相分析、结构分析、精密测定点阵参数、单晶和多晶的取向分析、晶粒大小和微观应力的测定、宏观应力的测定、以及对晶体结构的不完整性分析等。一、实验目的 （1）了解单晶和多晶粉末的 X 射线衍射技术的原理和方法。 (2）学会用 Materials Studio 软件处理粉末 X 射线衍射谱,并计算钙钛矿型陶瓷材料的晶格点阵常数、晶面所对应的 Miller 指数、及晶面间距。对结构进行鉴定.二、实验原理 1．单晶体的 X 射线衍射（XRD）和布拉格公式 （1）X 射线衍射德国物理学家劳厄首先提出，晶体通过它的三维点阵结构可以使 X 射线产生衍射。晶体由原子组成,当 X 射线射入晶体时,由于 X 射线是电磁波，在晶体中产生周期性变化的电磁波，迫使原子中的电子和原子核随其周期性振动。一般原子核的核质比要比电子小的多，在讨论这种振动时，可将原子核的振动略去。振动着的电子就成了一个发射新的电磁波的波源，以球面波的方式往四面八方散发出频率相同的电磁波,入射 X 射线虽按一定的方向射入晶体,但和晶体中的电子发生作用后，就由电子向各个方向发射射线,因此 X 射线进入晶体后的一部分改变了方向，往四面八方散发，这种现象叫散射.在原子系统中，所有电子的散射波都可以近似看成由原子中心发出，所以原子是散射波的中心。原子散射 X射线的能力和原子中所含电子数目成正比，电子越多，散射能力越强。由于晶体中原子排列的周期性,周期排列使散射波中心发出的相干散射波将互相干涉、互相...