材料分析方法之材料X射线衍射分析.pptx

材料分析方法
第一部分 材料X射线衍射(yǎnshè)分析
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主要内容：
X射线的性质
X射线的产生(chǎnshēng)及X射线谱
X射线与物质的相互作用
第一章 X射线的物理(wùlǐ)基础
第二页，共29页。
第一章 X射线的物理(wùlǐ)基础
1901年首位(shǒu wèi)诺贝尔物理奖获得者
1895年德国物理学家伦琴（Röntgen,.）发现
X射线（伦琴射线），产生(chǎnshēng)、传播和穿透力等性能
X射线是电磁波? 粒子流？
争议?
早期应用（发现后半年）：骨折诊断和定位/铸件探伤
X射线***技术
引言（X射线谱发展历史）
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伦琴拍摄的世界(shìjiè)上第一张 X射线照片（伦琴夫人的手机戒指）
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探讨(tàntǎo)X射线本质的研究基础
1911 年，劳埃—光波(guāngbō)通过光栅的衍射理论研究
1911 年，爱瓦尔德—可见光通过(tōngguò)晶体的衍射行为
1908 年，佩兰—解决了准确测定阿伏加德罗常数。
可计算晶体中一个原子或分子所占空间
的体积及粒子间的距离。
两种假说
X射线是电磁波，应具有衍射现象?
晶体具有空间点阵结构（规则排列）？
无法证实！！
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劳埃提出晶体可以作为X射线的天然(tiānrán)立体衍射光栅
1912年劳埃设想(shèxiǎng)被初步证实
CuSO4·5H2O晶体为光栅(guāngshān)， 获得了第一张X射线衍射图
弗里德里克和克尼平实验
开辟了两个研究领域
解决三大问题
X 射线是波长很短的电磁波
晶体内部结构的周期性
利用X 射线衍射效应研究晶体结构
X 射线光谱学
X 射线晶体学
推测出x射线的波长和晶体中的原子间距数量级相同
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劳厄实验(shíyàn)
晶体中原子排列成有规则的空间点阵(kōnɡ jiān diǎn zhèn)，原子间距为10-10m的数量级，与X射线的波长同数量级，可以利用晶体作为天然光栅。
1912年劳厄的实验(shíyàn)装置
在乳胶板上形成对称分布的若干衍射斑点，称为劳厄斑。
劳厄实验证明了X射线的波动性，同时还证实了晶体中原子排列的规则性。
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劳厄（M. V. Laue，1879-1960）
德国物理学家，发现 X射线的衍射现象，从而判定(pàndìng)X射线的本质是高频电磁波。1914年，他因此获得诺贝尔物理学奖金。
布拉格父子(fù zǐ)（W. L. Bragg，子、W. H. Bragg，父）
英国物理学家，在利用X射线研究晶体结构方面作出了巨大的贡献，奠定了X射线谱学及X射线结构分析的基础。他们因此而于1915年共同(gòngtóng)获得诺贝尔物理学奖金。
X射线的发现和广泛应用是廿世纪科学发展中最伟大成就之一，围绕X射线进行科研工作的科学家获诺贝尔奖的就有近卅人之多。
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与X射线及晶体衍射有关(yǒuguān)的部分诺贝尔奖获得者名单
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§1-1 X射线的性质(xìngzhì)
波长(bōcháng)：紫外线和射线之间
特点：
1、 在电磁场中不发生偏转；
2、 穿透力；
3、 波长较短的电磁波，范围
~10nm之间；
4、对人体(réntǐ)有伤害。
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