X射線衍射晶體結構分析實驗報告

PAGEPAGE3X射線衍射晶體結構2、X射線在晶體中的衍射光波經(jīng)過狹縫將產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。狹縫的大小必須與光波的波長同數(shù)量級或更小。對X射線，由于它的波長在0.2nm的數(shù)量級，要造出相應大小的狹縫觀察X射線的衍射，就相當困難。馮·勞厄首先建議用晶體這個天然的光柵來研究X射線的衍射，因為晶體的晶格正好與X射線的波長屬于同數(shù)量級。當入射X射線與晶面相交θ角時，假定晶面就是鏡面（即布拉格面，入射角與出射角相等），兩條射線的光程差是。當它為波長的整數(shù)倍時（假定入射光為單色的，只有一種波長）布拉格（Bragg）公式在θ方向射出的X射線即得到衍射加強。根據(jù)布拉格公式，即可以利用已知的晶體（d已知）通過測θ角來研究未知X射線的波長；也可以利用已知X射線（λ已知）來測量未知晶體的晶面間距。三、實驗數(shù)據(jù)與處理1、X射線的衰減與吸收體厚度的關系如下表厚度d/mmR/s-1（無Zr）R/s-1（Zr）T=R/RO（無Zr）T=R/RO（Zr）04.666.06110.52.412.620.5170.4321.01.381.320.2960.2171.50.880.870.1890.1432.00.680.570.1460.0952.50.510.390.1090.0643.00.370.330.0790.0542、X射線的衰減和吸收體物質(zhì)的關系U=30KV,d=0.5mm,準直器前沒安裝皓濾片（Zr）原子序數(shù)(Z)R（無Zr）T=R/R（無Zr）μ=-lnT/dcm-1(無Zr)16.2301.0000615.3300.9451.131407139.9000.6109.885926262.4730.15237.6775290.5300.33022.17325402.1330.13140.65116472.1830.13440.19830U=30KV,d=0.5mm,準直器前安裝皓濾片（Zr）原子序數(shù)(Z)R（無Zr）T=R/R（無Zr）U=-lnT/dcm-1(無Zr)4.501.000065.3701.193-3.52942133.3300.7415.995093260.9630.21430.83559290.3600.08050.51457401.0102.224-15.9861470.6900.15337.546353、已知晶體的晶格常數(shù)（a0=564.02pm），測定X射線的波X射線衍射圖有圖得nθ（Kα）θ（Kβ）λ（Kα）λ（Kβ）17.16.369.7161.89214.512.970.6162.96322.119.570.7362.76平均70.3562.53667由上表得λ（Kα）/pmλ（Kβ）/pm經(jīng)驗值71.0763.08測量值70.3562.54則它們的相對誤差分別為：▽1=（71.07-70.35）/71.07=1.013%▽2=(63.08-62.54)/63.08=0.86%4、已知X射線的波長，測定晶體的晶格晶格常數(shù)由X射線衍射圖得θsinθ線系nnλa06.30.1097Kβ163.08575.02287.10.1236Kα171.0757512.90.2232Kβ2126.16565.23314.50.2504Kα2142.14567.651819.50.3338Kβ3189.24566.926322.10.3762Kα3213.21566.7464平均569.43四、實驗總結X射線衍射在各個領域的應用都是相當廣泛的，本次實驗讓我了解了X射線在晶體中衍射的原理，以及X射線的衰減與吸收體物質(zhì)和吸收體厚度的關系。在實驗的操作過程中，我領會了安全和規(guī)范的重要性，并且很好的鍛煉了我的動手