X射線衍射晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE3X射線衍射晶體結(jié)構(gòu)2、X射線在晶體中的衍射光波經(jīng)過(guò)狹縫將產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。狹縫的大小必須與光波的波長(zhǎng)同數(shù)量級(jí)或更小。對(duì)X射線，由于它的波長(zhǎng)在0.2nm的數(shù)量級(jí)，要造出相應(yīng)大小的狹縫觀察X射線的衍射，就相當(dāng)困難。馮·勞厄首先建議用晶體這個(gè)天然的光柵來(lái)研究X射線的衍射，因?yàn)榫w的晶格正好與X射線的波長(zhǎng)屬于同數(shù)量級(jí)。當(dāng)入射X射線與晶面相交θ角時(shí)，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(dāng)它為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)（假定入射光為單色的，只有一種波長(zhǎng)）布拉格（Bragg）公式在θ方向射出的X射線即得到衍射加強(qiáng)。根據(jù)布拉格公式，即可以利用已知的晶體（d已知）通過(guò)測(cè)θ角來(lái)研究未知X射線的波長(zhǎng)；也可以利用已知X射線（λ已知）來(lái)測(cè)量未知晶體的晶面間距。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理1、X射線的衰減與吸收體厚度的關(guān)系如下表厚度d/mmR/s-1（無(wú)Zr）R/s-1（Zr）T=R/RO（無(wú)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(guān)系U=30KV,d=0.5mm,準(zhǔn)直器前沒(méi)安裝皓濾片（Zr）原子序數(shù)(Z)R（無(wú)Zr）T=R/R（無(wú)Zr）μ=-lnT/dcm-1(無(wú)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(zhǔn)直器前安裝皓濾片（Zr）原子序數(shù)(Z)R（無(wú)Zr）T=R/R（無(wú)Zr）U=-lnT/dcm-1(無(wú)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(cè)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(yàn)值71.0763.08測(cè)量值70.3562.54則它們的相對(duì)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(zhǎng)，測(cè)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(shí)驗(yàn)總結(jié)X射線衍射在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都是相當(dāng)廣泛的，本次實(shí)驗(yàn)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(guān)系。在實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中，我領(lǐng)會(huì)了安全和規(guī)范的重要性，并且很好的鍛煉了我的動(dòng)手