X射线衍射学：第四章 X射线衍射强度

1、第四章 X射线衍射强度衍射强度与系统消光粉末衍射强度单个电子的衍射单个原子的衍射单个晶胞的衍射理想小晶体的衍射实际多晶体的衍射实际小晶体的衍射产生衍射的条件必要:符合布拉格公式充分:衍射强度不为零由入射线的波长，晶胞参数、及衍射角决定（衍射线位置）由光源强度、原子的类型及原子的占位（对称性）（衍射线强度）系统消光由于晶体内部的对称性，在符合布拉格定律的衍射位置，其衍射强度(结构因子)为零的现象，称为系统消光。点阵系统消光 带心点阵，由于原子数大于1, 使得某些晶面的相邻原子面之间插入了另一个晶面，引起散射波的相消干涉而造成消光。结构系统消光 由于晶体结构中存在螺旋轴，滑移面，可引起消光.点阵消

2、光点阵消光 简单点阵 (P) 晶胞中原子数为1, 坐标为(0,0,0), |Fhkl|2=f 2 体心点阵(I) 晶胞原子数为2, 坐标为(0,0,0) 及(1/2,1/2,1/2)H+K+L为偶数时(F0, 衍射出现)H+K+L为奇数时(F=0, 衍射消光)点阵消光 面心点阵 (F) (c)面心点阵:四个阵点坐标分别为:H, K, L为全偶数或全奇时(F0, 衍射出现), 如(111)H, K, L为奇偶混杂时(F=0, 衍射消光), 如(210)问题:如果晶胞内有多种原子, 消光该如何?氯化钠的晶体结构Fm-3m问题:如果晶胞内有多种原子, 消光该如何?Fm-3m NaClFm-3m Na

3、Cl底心点阵 C心点阵消光二个阵点坐标分别为:C心H+K=偶数H+K=奇数A心K+ L=偶数K+ L=奇数B心H+L=偶数H+L=奇数(100)(110)(111)(200)(210)(211)(220)(300)(310)体心立方面心立方简单立方布拉菲点阵存在的衍射线(HKL)不存在的衍射线(HKL)简单全部没有体心H+K+L=偶数H+K+L=奇数面心H, K, L为同性数H, K, L为异性数底心H+K=偶数H+K=奇数点阵消光系统结构消光1. 金刚石的结构消光金刚石的结构系统结构消光1 金刚石的结构消光 （P142）结构中的8个原子坐标分别为：系统结构消光2 结构消光概念：由结构的对称性

4、决定的晶胞中的原子的排列 规律产生的超出点阵消光规律之外的消光。例如：晶体的c方向的21螺旋轴21 结构消光系统结构消光对于00 l 衍射线，当l2n时，Fhkl=0AuCu3 有序无序固溶体无序有序思考题元素替代或者说结构中含有杂质元素,是否影响晶体的消光规律?一般而言,元素的无序替代不影响结构的对称性,从而不影响消光规律.元素的有序替代如果影响结构的对称性,则会影响消光规律.系统消光系统消光思考题 根据衍射线的消光规律能提供什么信息?X射线衍射群Friedels law 夫里德耳定律晶体的衍射强度主要和结构因子有关, 根据结构振幅的表达式因此X射线衍射无形中在晶体中附加了一个对称中心.即X射线衍射不能区分晶体是否存在对称中心.X射线衍射群由于X射线衍射的结果附加了一个对称中心,因此根据衍射线的消光规律不能唯一地确定晶体所属的空间群.几种不同的空间群可能给出完全相同的消光规律.晶体结构的空间群虽然有230种, 但根据衍射线的消光规律,只有120种. 即120种衍射群.粉末衍射强度的计算Cu 面心立方晶体结构与衍射谱的关系晶体结构决定了衍射谱，衍射谱反应了晶体结构。（1）晶