Факторы интенсивности

29. Что такое структурная амплитуда и как она рассчитывается?

Структурная амплитуда F показывает, во сколько раз амплитуда лучей, рассеянных ячейкой в направлении интерференционного максимума, больше, чем амплитуда рассеяния одного электрона. Расчет структурной амплитуды:

Где Н – вектор дифракции обратной решетки (ОР);

r_j – вектор ОР

30. Вычислить структурную амплитуду отражений (h₁k₁l₁) и (h₂k₂l₂) указанного структурного типа.

-

31. От чего зависит функция атомного рассеяния и как ее рассчитать?

Функция атомного рассеяния зависит от величины θ и отношения sinθ/λ.

Где μ =4π(sinθ/λ);

U(r)=4πr²ρ(r)

32. Записать выражение для расчета интегральной интенсивности рентгеновской линии поликристалла и назвать множители интенсивности

I=I₀*(e²/mc²)²*λ³*((1+pcos²(2θ)*|F|²)/((1+p)*sin²(θ)*cos(θ)*Ve²))*e^-2M*P_hkl*A(θ)*V

Где P_hkl-фактор повторяемости;

A(θ)-адсорбционный множитель;

e^-2M - тепловой множитель;

F-структурная амплитуда;

V - объемная доля фазы;

2θ-угол дифракции;

I₀ - интегральная интенсивность падающего пучка

33. Зависит ли интенсивность от расположения атомов в элементарной ячейке? Какой множитель определяет эту зависимость?

Зависит. Зависимость определяется структурным множителем интенсивности |F|². Он учитывает интенсивность рассеяния каждым атомом, принадлежащим элементарной ячейке, и их взаимное расположение.

34. Сформулируйте законы погасания для ОЦ решетки.

В случае объемноцентрированной решетки гасятся линии, для которых сумма индексов (H+K+L) есть число нечетное. (110), (200), (211), (220), (310), и т. д.

35. Сформулируйте законы погасания для ГЦ решетки.

В случае ГЦ решетки гасятся линии, для 
которых индексы h, k и l есть числа разной четности.

Характеристики рентгеновских отражений

36. Что такое интегральная интенсивность рентгеновской линии? Как она рассчитывается?

См. 38.

37. Что такое интегральная ширина рентгеновской линии? Как она рассчитывается?

Интегральная ширина интерференционной линии В служит для оценки степени размытия максимума. B=I_int/I_max,

Где I_int – интегральная интенсивность (площадь под кривой распределения интенсивности);

I_max – высота пика.

38. Ч то такое интегральная интенсивность рентгеновской линии? Как она рассчитывается?

Интегральная интенсивность излучения характеризует распределение суммарной для всех длин волн энергии излучения по всевозможным направлениям в данной точке для выбранного момента времени.

Таким образом, необходимо измерять интенсивность не в точном вульф-брэгговском положении, а рассчитывать площадь под кривой распределения интенсивности вблизи отражающего положения в интервале углов от θ-Δ θ до θ+Δ θ.

Методы рентгеноструктурного анализа

39. Что описывает функция Лауэ? Чем определяется высота и ширина структурных максимумов?

Функция Лауэ определяет интенсивность максимумов. Высота и ширина максимумов определяется значением N.

40. Запишите уравнение Лауэ и расшифруйте входящие в него величины.

cos(α)=n*λ/I

I - период идентичности вдоль оси вращения;

α - угол между осью и интерфереционным лучом;

n - порядок интерференции

41. Запишите уравнение Вульфа-Брегга и расшифруйте входящие в него величины.

2d_hkl*sinθ=nλ

d_hkl – межплоскостное расстояние;

θ – угол падения рентгеновского луча;

n – порядок отражения от плоскости (hkl);

λ – длина волны рентгеновского излучения.

42. В чем состоит метод Лауэ?

Метод Лауэ, или метод неподвижного кристалла, используют для определения ориентировки кристаллов, симметрии кристалла, а также для выявления некоторых дефектов кристаллической структуры. Рентгенограммы, снятые по методу Лауэ с неподвижного монокристалла на неподвижную пленку в полихроматическом излучении, называют лауэграммами. Чаще всего лауэграммы снимают на плоскую пленку при прямом или обратном ее расположении в последнем случае рентгенограммы называют эпиграммами. Как правило, эпиграммы снимают при работе с крупными и сильно поглощающими кристаллами. При съемке лауэграмм используется сплошное рентгеновское излучение. Первичный луч, прошедший сквозь образец, гасится свинцовой ловушкой с тонким дном, пропускающим ослабленный пучок, который дает пятно в центре лауэграммы, являющееся началом отсчета и соответствующим 0°.При съемке эпиграммы регистрируются отражения под углами >45°, связанные в большинстве с волнами длиной 0,8—1,2 А. Для уменьшения флюоресцентного рассеяния следует использовать трубки со сравнительно легкими анодами (медь, железо и т.д.) и рекомендуется работать, применяя относительно невысокие напряжения—15—30 кв в зависимости от объекта и анода трубки. Ориентировки крупных кристаллов или отдельных зерен крупнозернистых образцов (шлифов) определяют с помощью эпиграмм.

43. Какие задачи можно решать методом Лауэ?

Метод Лауэ, или метод неподвижного кристалла, используют для определения ориентировки кристаллов, симметрии кристалла, а также для выявления некоторых дефектов кристаллической структуры.

44. В чем состоит метод вращения?

Р ентгенограмма получается съемкой кристалла, установленного в гониометрической головке перпендикулярно падающему пучку и параллельно оси цилиндра, по которому изгибается пленка. Вращение кристалла осуществляется вокруг оси камеры. Дифрагированные лучи располагаются по коаксиальным конусам, ось которых совпадают с осью вращения. Эти конусы пересекают цилиндрическую пленку по окружности.При развертке пленки окружности становятся прямыми, перпендикулярными оси вращения. Рефлексы на этих прямых образуют слоевые линии первого рода, которые нумеруются от нулевой слоевой линии со знаком + вверх и со знаком – вниз. С помощью рентгенограмм вращения изучают форму и размеры элементарной ячейки.

45. Какие задачи можно решать методом вращения?

Метод вращения позволяет решать следующие задачи:

1. Изучение размера и форм образца

2. Определение системы трансляций Бравэ.

3. Определение дифракционной группы

46. В чем состоит метод Дебая? Новиков, 205

Узкий параллельный пучок монохроматических рентгеновских лучей, падая на поликристаллический образец и отражаясь от кристалликов, из которых он состоит, дает ряд коаксиальных, т. е. имеющих одну общую ось, дифракционных конусов. Осью конусов служит направление первичного пучка рентгеновских лучей. Вершины их лежат внутри исследуемого объекта, а углы раствора определяются согласно условию Вульфа-Брэгга: nλ =2dsinθ. Угол раствора конуса равен учетверённому углу отражения θ. Интенсивность и положение дифракционных конусов фиксируются на фотоплёнке или одним из ионизационных методов. При попадании дифрагирующих лучей на фотоплёнку они оставляют след в виде ряда дифракционных линий, форма которых зависит от геометрии рентгеносъёмки: взаимного расположения образца, фотоплёнки и падающего пучка рентгеновских лучей. В некоторых камерах для съёмки рентгенограмм с поликристаллов фотоплёнка располагается по поверхности цилиндра, ось которого перпендикулярна падающему пучку рентгеновских лучей, а образец помещается на оси цилиндра.

47. Приведите и объясните построение Эвальда для метода Лауэ.

Точки пересечения сферы Эвальда с узлами обр. решетки – линии на лауэграмме.

48. Приведите и объясните построение Эвальда для метода вращения.

-

49. Приведите и объясните построение Эвальда для метода Дебая

С фера Эвальда сечет сферы узлов ОР по окружности, а дифрагированные лучи образуют систему коаксиальных дебаевских конусов (ось – направление падающего пучка k₀) с углом раствора 4θ. Линии их пересечения с пленкой. Линии их пересечения с, нормальной k₀, называют дебаевскими кольцами.