1. Рентгеновский дифрактометр
КогдаДифракция рентгеновского излучения проецируется в кристалл как электромагнитная волна, она рассеивается атомами в кристалле, и рассеянные волны кажутся исходящими из центра атомов, а рассеянные волны, испускаемые из центра каждого атома, подобны источнику сферические волны. Поскольку атомы периодически расположены в кристалле, между этими рассеянными сферическими волнами существует фиксированное фазовое соотношение, которое заставит сферические волны усиливать друг друга в некоторых направлениях рассеяния и гасить друг друга в некоторых направлениях, что приводит к явлениям дифракции.
2. Уравнение Брэгга — теоретический краеугольный каменьXRD
2dsin0=n в (где день — угол падения, d — расстояние между гранями кристалла, n — порядок дифракции, в — длина волны падающего луча, 20 — угол дифракции)
Уравнение Брэгга является основным условием дляДифракция рентгеновского излученияв кристалле, отражая связь между направлением дифракционной линии и структурой кристалла.
Внимание:
(а) Все фазы волн атомной дифракции на всех плоскостях кристалла во всех направлениях, удовлетворяющие уравнению Брэгга, совершенно одинаковы, и их амплитуды усиливают друг друга. Таким образом, дифракционные линии появляются над направлением 20 и компенсируют друг друга в другом месте, а интенсивность рентгеновских лучей уменьшается или равна нулю.
(б) Угол отражениярентгенотличается от угла видимого света, а угол между углом падения и углом отражения рентгеновских лучей всегда равен 20.
3. Формула Шеррера - теоретическая основа измерения размера зерна
ШиринаДифракция рентгеновского излученияполоса связана с размером зерна. Чем мельче зерно, тем дифракционная линия становится размытой и уширенной. Также известная как формула Шеррера, она описывает взаимосвязь между размером зерна и шириной полупика дифракционного пика.
K — постоянная Черрера, B — полуширина и высота дифракционного пика, K=0,89, если B — интегральная ширина дифракционного пика, K=1
я— угол дифракции, λ — длина волны рентгеновского излучения, d — средняя толщина, перпендикулярная грани кристалла.
Внимание:
Использование этого уравнения для расчета среднего размера частиц требует внимания:
(1) — ширина полупика, т. е. ширина, при которой интенсивность дифракции составляет половину максимального значения, единица измерения — радиан.
(2) Диапазон измерения 3–200 нм.