北京科技大学晶体学与衍射作业VIP专享VIP免费

对于现象(1)(2)，可通过衍射线强度理论解释，其公式如下|2-F.严-—丄丄匕式中，I入射X射线强度m、e电子的质量与电荷oR衍射仪半径V试样被X射线照射体积，cm3m、光速晶胞体入射X射线波长cm3F结构因子P多重性因子e-2M温度因子0(&)角因子丄1吸收因题1试分析NaCI和KCI的各(hkl)的衍射强度有何不同可获得什么结构信息?(hkl)NaClFm3ma=5.64KClFm3ma=6.29311113120010010022055373112<122215101、对比NaCI与KCI的各(hkl)的衍射强度，可以看出以下三点现象：(1)晶面指数是全奇或全偶；(2)指数全是偶数的晶面强度大于全为奇数的晶面强度，且对KCI而言，指数全为奇数的晶面强度接近为0；(3)NaCI的(111)(220)(222)晶面相对强度高于KCI。以上各项中，结构因子，多重性因子，温度因子，角因子，吸收因子，晶胞体积是与样品本身性质有关的，而能够使不同晶面相对强度产生差异的只有结构因子、多重性因子。仔细考察两者：多重性因子P：表示多晶体中同族晶面｛HKL｝的等同晶面数。P数值随晶系及晶面指数而变化。对立方晶系而言，有与观察的现象不一致，不能通过P解释各晶面的不同相对强度晶面指数H000K000LHHHHH0HK00KLH0LHHLHKLP6812242448结构因子F：其定义为:F=一个晶胞的相干散射(原子全部)振幅=AbHKL一个电子的相干散射振幅Ae表征单胞的相干散射与单电子散射之间的对应关系，反映了晶胞内原子种类、原子个数与晶胞内原子排列对衍射的影响。具体的计算公式为：沿（HKL）晶面族反射方向的散射能力。n晶胞中的原子数f原子的散射因子HKL晶面指数xjyjzj原子坐标jjjNaCI与KCl都是面心晶胞，若四个Cl原子坐标分别是（000）和（％%0）,（%0%）,（0%%）,则K或Na的原子坐标可为（％00）（1%0）（10%）（%%%），则根据强度计算公式，可得：（图片是具体的讨论过程，先讨论NaCI，S改写成F，n1、n2、n3改为H、K、L，A是Cl，B是GNa,fA、fB是两者分别的强度）式中：F（HKL）晶面的结构因子。HKL这就通过衍射线强度公式的结构因子解释了现象（1（）2），但同时由于这两个现象能被公式解释属于正常现象，所以并未反映出其他有用的结构信息。而对于现象（3）,通过与标准的PDF（见图1）对照发现，NaCI的各个衍射峰强与PDF的峰强相近，但KCl的（220）（222）晶面相对强度明显小于PDF中的强度，而其他晶面相对强度接近。这一现象无法衍射强度公式来解释，即存在反常现象，可通过这个现象得到有用的结构信息。某些晶面的强度下降，认为很可能是由于KCI的织构造成的不同晶面的数量变化，从而导致KCI（220）（222）的晶面强度低于PDF的相对强度。而是否是织构还无法单独用XRD来判断。PDFofNaCI(Halite)andKCI(Sylvite)-J3CIJ：GW=Cakul3l.«li：C1.日HRDF^f73-03S0：3£砌川眈肚口；d-cakjuiated:l=C3lCJl3t$dl=C^JculatedH^rtB：NaClSyMte,synKCIR^.3fhonCuKa1LarrMa-1&406ORadL3lHMfcCJjK3lLamhF.5=tfB-m尸.S=CFBC7)De沟即帼）=3_帖3口er■百h中详Derislty(e)=2.<]MiDEEiMmHUSAM>M=5a44Vfll=1l7S41IR^rBarrenWTWallaceM^1=T45&Vfl*=24T53W.E.RetAhtee.M.J..AI1LCrjfffl.Boc.,低p366<19541Am.AcESei.Fem.,Seir.ft6.vJ13p10ffiei3ln™Ln?52脳Gi細"Gi磁i■洒i15^Sl^ngLin凹214'G222^G114Q'G112眈2.2M14U61.7001型1D(]Cb!11.57/71.16i'lT.曲1144'12-ItMstfld(A|ii(fl1hK”2-Tiirtad[A?(hfclji前.弼6U6439.4n54-536J.fiJSll⑴l|31.7^3OM10AJDrMU)2^+OS113^4iM.O(2001砒倾｛帥黑157-4j22i：Q*0-^72.2i^5UU20)53-SCB1JW51.7(31Vi.a^3i0.4(311156.472M昶11222)驗/他1.0125UM(22«帕2271-41^)亦(40D)5#-77S1.5M7i"Qj73-G701.割曲031)i.amQ.1(UU75-.Z921.26111S2(42D»i.flfHOir.ii熬闾21-151310J?⑷却1.2S16你1412]TA205UlWdD・1(511J8T.CT21.1MSX1MW图1NaCl与KCl的PDF图可单独打一页...