Рентгенофазовый анализ. Хабас Т.А - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

4
3. Определение качественного состава неизвестного материала или количе-
ственного содержания отдельных фаз в материале известного качественного
состава.
1.1. Общие теоретические положения
Дифракция рентгеновских лучей
К рентгеновским лучам относят излучение, занимающее участок элек-
тромагнитного спектра от нескольких сотен до десятых долей ангстрема
(10-
10
м) или от нескольких десятков до сотых долей нанометра (10
-9
м). Это
жесткое коротковолновое излучение. Расстояние между атомами в кристал-
лической решетке твердых тел колеблется от единиц до полутора десятков
ангстрем. Прохождение рентгеновских лучей через вещество сопровождается
разными видами взаимодействия, одним из которых является рассеяние
рентгеновских лучей: вещество, которое подвергается действию рентгенов-
ского излучения, испускает вторичное излучение, длина волны которого рав-
на длине волны падающих лучей (когерентное рассеяние). Каждый изолиро-
ванный атом рассеивает излучение равномерно во все стороны в виде кон-
центрических сфер. Если падающая волна рентгеновского излучения пер-
пендикулярна атомному ряду, то все атомы ряда одновременно излучают
электромагнитные колебания. Поскольку расстояние между атомами соизме-
римо с длиной волны вторичного когерентного излучения, то кристалл может
служить для него дифракционной решеткой. Энергия этого излучения рас-
сеивается в разных направлениях с различной интенсивностью: по одним
направлениям усиливается, по другим ослабляется и даже полностью гасит-
ся. Усиление колебаний происходит по тем направлениям, где разность хода
рентгеновских лучей равна целому числу волн или четному числу полуволн.
Это правило (условие интерференции) справедливо для любого излучения. В
результате образуется серия плоских волн, которые распространяются в осо-
бых направлениях.
Реальные кристаллы не имеют гипотетического линейного порядка.
Геометрические условия дифракции от трехмерно расположенных атомов
более жестки, чем в случае одномерной цепочки, от которой может дифраги-
ровать любая волна, в случае если ее <d. Английские ученые Уильямы
Брегги (отец и сын) и русский ученый Г.В.Вульф показали, что дифрагиро-
ванный луч можно рассматривать как результат отражения от одной из плос-
костей атомной решетки. Любая трехмерная решетка рассматривается как
совокупность бесконечного числа параллельных атомных плоскостей, распо-
ложенных на равном расстоянии друг от друга. Отражение лучей будет про-
исходить не только от внешней поверхности, а от всех атомных плоскостей,
так как. рентгеновский луч, в отличие от оптического излучения, проникает
вглубь кристалла.
Рассмотрим одну из таких систем плоскостей, характеризующихся
межплоскостным расстоянием d (рис.1). Каждая плоскость отражает луч под

Страницы