X射线衍射原理及应用介绍
1、x射线
特征X射线及其衍射X射线是一种波长很短约为20～006
m的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线，称为特征（或标识）X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子间的距离108cm相近，1912年德国物理学家劳厄Mvo
Laue提出一个重要的科学预见：晶体可以作为X射线的空间衍射光栅即当一束X射线通过晶体时将会发生衍射；衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上增强、而在其它方向上减弱；分析在照相底片上获得的衍射花样，便可确定晶体结构。这一预见随后为实验所验证。1913年英国物理学家布拉格父子WHBraggWLBragg在劳厄发现的基础上不仅成功地测定了NaCl、等的晶体结构并提出了作为晶体衍KCl射基础的著名公式布拉格定律：2dsi
θ
λ，式中，λ为X射线的波长，衍射的级数
为任何正整数。当X射线以掠角θ入射角的余角，又称为布拉格角入射到某一具有d点阵平面间距的原子面上时在满足布拉格方程时，会在反射方向上获得一组因叠加而加强的衍射线。
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x射线应用：
1、当X射线波长λ已知时选用固定波长的特征X射线，采用细粉末或细粒多晶体的线状样品可从一堆任意取向的晶体中，从每一θ角符合布拉格条件的反射面得到反射。测出θ后，利用布拉格公式即可确定点阵平面间距d、晶胞大小和晶胞类型2、利用X射线结构分析中的粉末法或德拜谢乐DebyeScherrer法的理论基础，测定衍射线的强度就可进一步确定晶胞内原子的排布。3、而在测定单晶取向的劳厄法中所用单晶样品保持固定不变动（即θ不变）以辐射线束的波长λ作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格条件故选用连续X射线束。再把结构已知晶体（称为分析晶体）用来作测定，则在获得其衍射线方向θ后便可计算X射线的波长λ，从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术可用于分析金属和合金的成分。4、X射线衍射在金属学中的应用X射线衍射现象发现后，很快被用于研究金属和合金的晶体结构，出现了许多具有重大意义的结果。如韦斯特格伦（AWestgre
）1922年证明α、β和δ铁都是体心立方结构，βFe并不是一种新相而铁中的α→γ相转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体，从而最终否定了βFe硬化理论。随后在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时，在相图测定以及在固r