近代物理实验预习报告
X射线衍射晶体结构分析
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数理与信息工程学院光信081班陈亮086201142011年04月25日
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fX射线衍射晶体结构分析
班级：光信081班级：摘要：摘要：
本实验通过采用与X射线波长数量级接近的物质即晶体这个天然的光栅来作狭缝，从
而研究X射线衍射。由布拉格公式以及实验中采用的NaCl晶体的结构特点即可在知道晶格常数条件下测量计算出X射线的波长。也可用它来测定各种晶体的晶格结构。
姓名：陈亮姓名：
学号：08620114学号：
关键词：关键词：
X射线衍射晶体结构
引言：引言
X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家WK伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。波长小于01埃的称超硬X射线，01～在1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。实验室中X射线由X射线管产生，X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。电子轰击靶极时会产生高温，故靶极必须用水冷却，有时还将靶极设计成转动式的。本实验通过对X射线衍射实验的研究来进一步认识其性质。
正文：正文：
实验原理：由于X光的波长与一般物质中原子的间距同数量级，因此X光成为研究
物质微观结构的有力工具。当X光射入原子有序排列的晶体时，会发生类似于可见光入射到光栅时的衍射现象。1913年英国科学家布拉格父子（WHBragg和WLBragg）证明了X光在晶体上衍射的基本规律为如图2所示：2dsi
θ
λ1其中，是晶体的晶面间距，d即相邻晶面之间的距离，是衍射光的方向与晶面的夹角，是X光的波长，θλ
是一个整数，为衍射级次，（1）式称为布拉格公式。图2X光在晶格上的衍射根据布拉格公式，既可以利用已知的晶体（d已知）通过测量θ角来研究未知X光的波长，也可以利用已知的X光（λ已知）来测量未知晶体的晶面间距。本实验利用已知钼的X光特征谱线来测量氯化钠（NaCl）晶体的晶面间距。
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f二、实验仪器：实验r