发布时间 : 星期一 文章X射线复习和思考题更新完毕开始阅读110319cd90c69ec3d4bb7582
媒质时折射和反射极小，仍可视为直线传播。③通过晶体时发生衍射，因而可用X射线研究晶体的内部结构。
（3）连续X射线的产生：当高速运动的电子击靶后，电子被减速。电子所减少的能量（?E）转为所发射X射线光子能量（h?），即h?=?E。由于击靶的电子数目极多，击靶时穿透的深浅不同、损失的动能不等，因此，由电子动能转换为X射线光子的能量有多有少，从而形成一系列不同频率、不同波长的X射线，构成了连续谱。
（4）特征X射线的产生：管电压增加到某一临界值(激发电压)，使撞击靶材的电子能量（eV)足够大，可使靶原子内层产生空位,较外层电子向内层跃迁,产生波长确定的X射线(特征X射线)。 （5）应用：连续X射线可以用来晶体定向，特征X射线用来进行物相鉴定和结构测定。
7、辨析概念：x射线散射、衍射与反射。
答：（1）x射线散射：X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波。
（2）衍射：晶体中各原子相干散射波叠加（合成）的结果。
（3）反射：入射线照射各原子面产生的反射线实质是各原子面产生的反射方向上的相干散射线。记录的样品反射线实质是各原子面反射方向上散射线干涉加强的结果，即衍射线。所以，在材料的衍射分析中，“反射”与“衍射”作为同义词使用。
8、X射线与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用？
答：X射线照射固体物质，可能发生的各种相互作用，如下图：
（1）光电效应：当入射X射线光子能量等于某一阈值，可击出原子内层电子， 产生光电效应。应用：光电效应产生光电子，是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。
（2）二次特征辐射（X射线荧光辐射）：当高能X射线光子击出被照射物质原子的内层电子后，较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线（称二次特征辐射）。应用：X射线被物质散射时，产生两种现象：相干散射和非相干散射。相干散射是X射线衍射分析方法的基础。
9、为什么衍射线束的方向与晶胞的形状和大小有关？
答：由干涉指数表达的布拉格方程2dhkl sin? = n?可知，它反映了衍射线束的方向（?）、波长 （?）与晶面间距（d）之间的关系，而晶胞参数决定着晶面间距，所以衍射线束的方向与晶胞的形状和大小有关。
10、当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时，相邻两个（hkl）反射线的光程差是多少？相邻两个（HKL）反射线的光程差又是多少？
答：相邻两个（hkl）反射线的光程差2dhkl sin? = n?
相邻两个（HKL）反射线的光程差2dHKL sin? = ?
11、α-Fe为立方系晶体，点阵常数a=0.2866nm，如用Crλ的衍射布拉格角。
Kα
=0.22909nm进行摄照，求(110)和(200)面
d?解：α-Fe为立方系晶体，根据晶面间距公式
所以d（110）=
aH2?K2?L20.2866?0.2027nm
1?1?0d（200）=
0.28662?0?02?0.1433nm
根据布拉格方程：2dsin? = ?，得到：
sin?(110)??2d(110)?0.22909?0.56512?0.20270.22909?0.799342?0.1433所以θ
（110）
=34.4°
sin?(200)??2d(200)?所以θ
（200）
=53.07°
12、CuKα射线（λ
Kα
＝0.154 nm）照射Cu样品。已知Cu的点阵常数a＝0.361 nm，
试分别用布拉格方程与厄瓦尔德图解法求其（200）反射的θ角。d? 答：（1）布拉格方程：Cu为立方系晶体，根据晶面间距公式 d（200）=
aH2?K2?L20.3612?0?02?0.1805nm
根据布拉格方程：2dsin? = ?，得到：
sin?(200)??2d(200)?0.154?0.42662?0.1805所以θ
（200）
=25.252°
（2）厄瓦尔德图解法：
①沿入射线方向做长度为1/?（6.49）的矢量S0/?，使该矢量的末端落在倒易点阵的原点O。 ②以矢量S0/?的起端O为中心，以1/ ?（6.49）为半径画一个球，该球称为反射球。 ③以O为倒易原点, 作晶体的倒易点阵。
④若倒易结点与反射球面相交，则该倒易结点对应的(HKL)面满足衍射矢量方程产生衍射。 ⑤从反射球心O到该倒易结点做矢量，该矢量（1/d=5.54）代表该(HKL)面的衍射方向。
13、CuKα辐射（λ=0.154 nm）照射Ag（属于面心立方点阵）样品，测得第一衍射峰的位置2θ=38°，试求Ag样品第一衍射峰的d值和Ag的点阵常数。 解：根据布拉格方程：2dsin? = ?， 所以，d=
*
*
?2sin??0.154?0.2365
2sin19?由于Ag属于面心立方点阵，根据其消光规律，H，K，L奇偶混杂时消光，同奇同偶不消光，所以其第一衍射峰为（111）反射。
d?aH2?K2?L2
由面心立方晶格的晶面间距公式
所以Ag的点阵常数a=dH2?K2?L2?0.2365?1?1?1?0.4096nm
14、NaCl的立方晶胞参数a=5.62 ?，求d200，d220。以Cu Kα (波长=1.54?)射线照射NaCl表面，当2θ =31.7o和2θ =45.5o 时记录到反射线 , 这两个角度之间未记录到反射线 (选择反射),解释这种现象发生的原因。
d?答：（1）NaCl为立方晶胞，根据晶面间距公式
aH2?K2?L2d（200）=
0.5622?0?02?0.281nm
d（220）=
0.5622?2?022?0.1987nm
（2）根据布拉格方程：2dsin? = ?， 当2θ=31.7°时，d=
?2?sin??0.154?0.2819nm，
2?sin(37.1/2)?与（200）面的d值接近，对应的是(200)面 当2θ=45.5°时，d=
?2?sin??0.154?0.1991nm
2?sin(45.5/2)?与（220）面的d值接近，对应的是(220)面
因为这两个角度之间未记录到反射线，所以（200）到（220）面之间没有衍射线，所以是选择反射的结果。
15、简述衍射产生的充分必要条件？
答：（l）入射线的波长、入射线与晶面的夹角及面间距的关系符合布拉格方程（2dsin? = λ）；（2）该晶面的结构因子|FHKL|≠ 0。
16、是否所有满足布拉格条件的晶面都产生衍射束？为什么？
答：不是。因为当满足布拉格条件只是产生衍射束的必要条件，即即使满足布拉格条件的晶面也有可能因为系统消光而不产生衍射束。所以只有当同时满足布拉格方程（2dsin? = λ）和该晶面的结构因子|FHKL|≠ 0条件的晶面才产生衍射束。
17、计算结构因数时，基点的选择原则是什么？如计算体心立方点阵，选择（0，0，0）、（1，1，0）、（0，1，0）与（1，0，0）四个原子是否可以？如计算面心立方点阵，选择（0，0，0）、（1，1，0）、（0，1，0）与（1，0，0）四个原子是否可以，为什么？
答：（1）计算结构因数时，基点的选择原则是①个数一致：晶胞中选取基点的个数必须与晶胞中含有的原子个数相一致。②位置各异：在基点的选择时应选择不同位置上的特征点，相交于一点的面属于相异点，平行面属于同位置点，故面心点一般取3个，顶点取1个，体心点取1个。
（2）所以在计算体心立方点阵时，由于体心晶胞含有两个原子，所以基点个数为两个，根据位置各异原则，原子坐标为（0，0，0）与（
2
2
111,,)，而选择（0，0，0）、（1，1，0）、（0，1，0）与（1，0，0）222