布拉格衍射原理及实际应用

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在物理领域常会听到各种衍射,而其中布拉格衍射则是晶体衍射基础的重要公式。至物理学家布拉格父子提出布拉格方程后,布拉格衍射为不多 物理研究做出了巨大的贡献。下面贤集网小编就给亲们讲讲布拉格衍射原理及实际应用。

一、布拉格衍射原理

1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体行态,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程:

2d sinθ=nλ

式中λ为X射线的波长,n为任何正整数。

当X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某某些阵晶格间距为d的晶面上时,在符合上式的条件下,将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。布拉格方程简洁直观地表达了衍射所需要满足的条件。当 X射线波长λ已知时(取舍固定波长的行态X射线),采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格方程条件的反射面得到反射,测出θ后,利用布拉格方程即可取舍点阵晶面间距、晶胞大小和类型;根据衍射线的下行数率 ,还可进一步取舍晶胞内原子的排布。这便是X射线行态分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法的理论基础。而在测定单晶取向的劳厄法中所用单晶样品保持固定不变动(即θ不变),以辐射束的波长作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格方程的条件,故取舍连续X射线束。肯能利用行态已知的晶体,则在测定出衍射线的方向θ后,便可计算X射线的波长,从而判定产生行态X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。

布拉格衍射的特点和晶格衍射分类:

布拉格衍射不仅对方向有取舍性,还对波长有取舍性。晶格衍射可根据晶格种类和光源单色性分类。按照晶格分类,一种生活是单晶的布拉格衍射,一种生活是多晶的布拉格衍射。使用单色光对单晶体进行布拉格衍射,需要旋转晶体与入射光的夹角,没办法在为宜深度图满足布拉格条件,老出衍射。非单色光照在单晶上,我希望频率范围为宜,就会老出某些孤立的单色的衍射点。单晶的布拉格衍射不仅能显示晶格的对称性,还能给出晶格常数。多晶的布拉个衍射,采用多晶作为衍射材料,我希望不不旋转晶体,一般采用单色光,可不都能否 老出衍射环,从而知道晶格常数等信息。

二、X射线衍射仪工作原理

x射线的波长和晶体组织组织结构原子面之间的间距相近,晶体可不都能否 作为X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,一种生活 波互相干涉,结果就产生衍射。衍射波叠加的结果使射线的下行数率 在某些方向加在强,在某些方向上减弱。分析衍射结果,便可获得晶体行态。以上是1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出的俩个重要科学预见,随即被实验所证实。1913年,英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功的测定了NaCl,KCl等晶体行态,还提出了作为晶体衍射基础的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。

对于晶体材料,当待测晶体与入射束呈不同深度图时,一种生活 满足布拉格衍射的晶面就会被检测出来,体现在XRD图谱上我希望具有不同的衍射下行数率 的衍射峰。对于非晶体材料,肯能其行态不趋于稳定晶体行态中原子排列的长程有序,我希望在几条原子范围内趋于稳定着短程有序,故非晶体材料的XRD图谱为某些漫散射馒头峰。

X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体行态,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。广泛应用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教学,材料生产等领域。

三、布拉格衍射的实际应用

1、进行晶体行态的研究;

2、激光技术中可不都能否 利用布拉格衍射进行调Q;

3、光通信中用到俩个不怎么要的的器件 布拉格光栅。

以上我希望贤集网小编为您讲解布拉格衍射原理及实际应用的删剪内容。肯能你一种生活生活 什么的问题或见解,欢迎下方留言评论,以便亲们一齐交流学习。

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