17. Общий алгоритм анализа спектров.

Краткий анализ рентгенограмм:

1) по расположению линии в спектре судят о присутствии того или иного элемента.

2) по интенсивности о кол-ве присутствующих элементов.

3) определяется структура ближнего порядка и длинах хим. связей.

4) имеется опред-ая связь м/у положением линии в спектре и координационным числом для Al 6 или 4, и длиной связи Al-O при данном координационном числе.

5)в силикатах, где Si всегда находится в центре тетраэдра, образованного атомами , была обнаружена кориляция м/у положением - линии (полосы) Si длиной связи Si-O. Метод рентгенофазового анализа может быть применен для определения степени окисления, н-р серы ( от -2 до +6) в различных серосодержащих соединениях. , где t - толщина кристалла в (ангстрем); - Брегг. угол.; В - уширение линии вычисляются после измерения ширины линии.

На (1/2) высоты по формуле Уоррена: - формула Уоррена.

- измерение ширины линии на половине высоты; - ширина линии введенного образца внутреннего стандарта, размеры частиц которых значительно больше частиц измеряемого образца. Этот стандарт должен превышать 2000 . Линии исследуемого в-ва и стандарта, ширина которых измеряется, должны находится вблизи друг друга. При использовании надежной рентгеновской аппаратуры можно изучать уширение линии при больших углах для кристаллов толщиной до 2000 (т.е. для кристаллов содержащих 2000 плоскостей, C D порядка 1 ). Легко измерять уширение линии для кристалла от 50 до 500 . Уширение линий возрастает с увеличением угла рассеивания.

16. Роль структурного фактора в определении интенсивности рентгеновских спектров

Суммарная интенсивность рассеянная всем кристаллом рентгеновского пучка вносят вклад волны рассеянные каждым отдельным атомом. При таком наложении лучей важное значение приобретает как амплитуда так и фаза каждой волны.

Если известно положение атома в решетке, то можно рассчитать амплитуду и фазу волн соответствующих каждому из атомов ЭЯ.

При отражении от плоскостей семейства (hkl) фазовый сдвиг δ между волнами отраженными от двух атомов, один из которых нах-ся в начале координат, второй в точке с координатами (x,y,z). Фаза волны .

Рассеянное атомом волна характеризуется амплитудой и фазой, для каждого атома в ЭЯ. ; . Математический способ суммирования амплитуд от каждого атома ЭЯ осуществляется как сложением векторов в пространстве комплексных чисел. . Интенсивность определяется или ; . Эта формула имеет важное значение в кристаллографии поскольку с ее помощью зная координаты атомов ЭЯ можно рассчитать интенсивность рефлекса (hkl). носит название атомного структурного фактора и рассчитывается по формуле: , где, - плотность распределения заряда в атоме с координатой ; - вектор рассеяния; λ - длина волны; dυ - элемент объема в пределах атома; (V) - объем области рассеяния. Пусть распределение заряда внутри указанного объема интегрирования явл-ся сферически симметричной. Если считать заряд распределенный в области интегрирования, заряд распределен сферически симметричным образом, то величина этого заряда зависит только от радиального расстояния до места положения рассеивающего заряда. Тогда на расстоянии величина этого заряда сосредоточена: . Этот заряд связан с плотностью заряда в сферической системе координат т.о. ; ; ; ; ; ; . Угол присутствующий в этой формуле - угол рассеяния входящий в формулу Вульфа-Брегга. Угол указывает ориентацию плоскости в которой лежат векторы и , относительно начального положения рентгеновского излучения. За пределами атома заряда нет, а экспоненциальная функция явл-ся плавной, ее хвост распространяется до , поэтому интеграл в силу отсутствия заряда можно расписывать от 0 до . ; - атомный форм-фактор. Для многих атомов периодической системы элементов построены графики зависимости форм-фактора от .