相關(guān)課程晶體結(jié)構(gòu)chapter3b

X射線衍射使我們了解了蛋白質(zhì)3.03.0On8Nov.1895,R?ntgen(1845–1923)discoveredx-Roentgen’sRoentgen’swife’sRoentgen’Roentgen’sFirstFirstNobelprizeinphysics3.13.1X射線的產(chǎn)生及晶體對XX射線空位多余能量以

X晶體大部分透非散射能量轉(zhuǎn)換熱光X晶體大部分透非散射能量轉(zhuǎn)換熱光電3.散射不相干相干IIer2m2c4Ioe41cos222 與入射方向交角，Ie為距r遠處散射光強度，式中知Ie與2θ有關(guān)。光波波長相近時能產(chǎn)生效應(yīng)一樣。條件。這與光原理完全相同，因此滿足 結(jié)果：其光程差(?=nλ)若為波長整數(shù) 次生X次生X3.33.31.Laue方程（直線點陣方是方胞形的.它點體空分組不直線陣, 直線上條.每一組直上得到一個空陣三相方程，構(gòu)成個.衍射指標h、k、l為整數(shù)（但并不都是互質(zhì)整數(shù)），決定了衍射方與直線點陣成衍射角α的不只一條衍射線,而是許多衍射線,圍成個衍射圓錐;不同的衍射角有各自的衍射圓錐空間點陣中衍射線S的形指標hkl表征不一定保證有的線。因為：cos2cos2cos2所以，必須增加一個變量，如改變（Laue照相），或改變0、0、0中的一個（即回轉(zhuǎn)晶體法或多晶粉末法）2.2.另一個方程是Bragg方程.它將晶體視為平面點陣,將衍射等效為平面點陣的反射。Bragg方程的

0) 0)k S) 令 S0

S0 BHSHd H Hk Hla hl)b (b hk)c

H垂直于（hkl）晶面，可hk ckl)a

做反射鏡面。而且，(hkl)程面一般地，在晶面上任何一點，滿足hxkylz沒有波程差.決定一個等程面.有意義的.只有衍射指標與晶面指標對應(yīng)地成同一整數(shù)倍關(guān)系時,該盡管同一個等程面上各點之間都沒有波程差,但相互平行的各個等程面之間卻仍有波程差.只有相鄰等程面之間的波程差為波長的整數(shù)倍時,衍射才會發(fā)生.這一條件就是Bragg方程:2dh*k*l*sinθhkl 衍射級數(shù)n=1,2,3…4.4.11強度原子中,Z個電子的輻射強度:I0’=IeZ2（點原子，將Z個電子集中在一點）實際情況并非點原子,即電子不可能處在空間的同一Ia=Ieff為原Ia=Ief當晶胞中有N個原子時,這N束次生X射線間 向有關(guān),滿足的公式為：

fjexp[2i(hxjkyjlzjNjNN即 N

2 fcos2j

kylzN2N[fjsin2i(hxjkyjlzjj或在結(jié)構(gòu)因子中晶胞的大小和形狀以及衍射方向已經(jīng)隱含在衍射指標中,晶胞中原子種類,坐標參數(shù)(xj,yj,zj)表達。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)因子的推原子j的位置原原子j與晶胞原點的波原原子j與晶胞原點的相結(jié)結(jié)構(gòu)衍衍射強度公式(K為比例因子系統(tǒng)系統(tǒng)推導(dǎo)Laue和Bragg方程時,都以素晶胞為出發(fā)點,即晶胞頂點上的陣點在滿足Laue和Bragg方散射的X射線與頂點上陣點散射的X射線也要發(fā) 情況是使某些按Laue和Bragg ,這種現(xiàn)象稱為系統(tǒng)消光。例如金屬Na為A2型(體心)結(jié)構(gòu)(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)

2i(1h1k1l

[1e(hkl)i e(hkl)icos(hkl)isin(hkcos(hk所以：

fNa[1cos(hkl)，hkl 當h+k+l=奇數(shù)時，F(xiàn)hkl0，hkl射晶晶胞中有四個點陣點,最簡單的情結(jié)構(gòu)基元為1個原子,原子分數(shù)坐(0,0,0)

f[1ei(k ei(hl ei(lkf[1cos(hk)cos(hl)cos(kl)hkl之中必有兩奇一偶,必有： 原子分數(shù)坐(0,0,0),(1/21/2 2[fcos2(0h0k0l)fcos2(

h1k [fsin2(0h0k0l)fsin2(1h1kf2[1cos(hk)

2點陣型式與系統(tǒng)消點陣消光條體心點陣h+k+l=面心點陣h、k、l奇偶混底心點陣h+k=奇A面?zhèn)刃狞c陣h+l=奇B面?zhèn)刃狞c陣h+l=奇簡單點陣無消光現(xiàn)3.43.4X方樣Laue單變固轉(zhuǎn)晶單固變粉晶粉固變11Laue陣組都有各自的d值，其值通常不同于用白色X射線，因此有很多d、θλ可滿足布拉格方程，都可產(chǎn)生“”X射線而衍射LaueLaueLaue法可用于樣品是否單2.2.實驗特點：固定波長λ，轉(zhuǎn)動單晶體來增加衍射斑點。 晶軸與轉(zhuǎn)動軸平行，當λ向必須滿 方程粉末圖不同于單晶的Laue圖粉末圖不是衍射點，而是衍射圓錐在感光膠片上形成的同心圓圖案,但粉末圖的衍射圓錐與單晶直線點陣上衍射成的機理不同）.一粒粉末產(chǎn)生的某種衍射hkl，射線.這些密集的衍射線圍成4θ衍射圓錐.大量粉末的某一種衍射hkl，形成一個衍射相應(yīng)地形成各個衍若晶面間距dhkl已知，可計算X光波長。X射 樣 2dsin=d

tg22 2X2

tg1 2Dd 2

最大的2(最外層)對應(yīng)最小的以簡單立方為例：最大的d意味著（h2+k2+l2）例：POM屬六方晶系，求得d，代入相應(yīng)晶系的面間距計算公式中，得到晶胞參數(shù)。 4h2hkl2ld32d3

(1).照相法(德拜 X X透射束光透射束觀察 底 底試出 出X

正裝

反裝X底準直 底出 (d)偏正裝一個衍射圓錐的角度與弧長的關(guān) 部分衍射圓錐示意某種晶體的全部衍射圓錐在膠片上記立方晶系粉末圖指3303立立方h+k+lh+k+l=立方h,k,lh,k,l立方思考題2：如何得到固定波長的x-射線(2(2PowderPow