Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1" -> 61

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю. Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 558 c.
ISBN 5-03-000056-9
Скачать (прямая ссылка): chem_tt_1.pdf
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 219 >> Следующая

Для большинства дифракционных экспериментов необходимо использовать монохроматическое рентгеновское излучение, а не излучение, отвечающее сплошному спектру. В спектре испускания рентгеновских лучей меди' (или любого другого металла) наибольшую интенсивность имеет /(«-линия (или /Са-линии). Поэтому из первичного рентгеновского пучка желательно «отфильтровывать» лучи с другими длинами волн, оставив для дифракционных экспериментов лишь /(«-излучение. Для фильтрации рентгеновских лучей, испускаемых медным анодом, очень эффективно применение никелевой фольги. Энергия, необходимая для выбивания 1з-электронов никеля, соответствует длине волны 1,488 А, т. е. находится между Ка- и /(глиниями спектра
152
5. Дифракция рентгеновских лучей
испускания меди. Поэтому энергия Си/Ср-излучения достаточна для выбивания ^-электронов никеля, а энергия Си/(а-излуче-ния — нет. В результате никелевая фольга эффективно поглощает Си/Ср-излучение и большинство других лучей сплошного спектра меди. Прошедшие непоглощенными рентгеновские лучи характеризуются практически постоянной длиной волны (/Са-из-лучение). Более легкие элементы, например железо, поглощали бы как Ка-, так и /Ср-излучение, поскольку край полосы поглощения железа расположен в области больших длин волн. В то же время более тяжелые элементы, например цинк, пропускали бы как Ка; так и /Ср-излучение меди, так как они поглощают лишь более жесткое рентгеновское излучение. Атомный номер элемента, из которого изготавливают фильтр, должен быть на одну или две единицы меньше атомного номера элемента, используемого в качестве анодного материала (табл. 5.1). Другой способ получения монохроматического рентгеновского излучения заключается в использовании монокристаллического монохроматора. Этот способ подробно описан в разд. 5.6.2.
5.2. Дифракция
5.2.1. Дифракционная решетка и дифракция света
Чтобы понять законы дифракции рентгеновских лучей в кристалле, рассмотрим дифракцию света на дифракционной решетке. Этот пример является одномерным аналогом пространственной картины, наблюдающейся в кристаллической решетке.
Дифракционной решеткой может служить кусок стекла, на который нанесено большое количество точно параллельных и близко расположенных линий. Расстояния между линиями должны быть чуть больше длины волны света (—10 000 А). На рис. 5.4 изображена проекция дифракционной решетки в виде набора точек. Пусть луч света распространяется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Кусок Рис. 5.4. Линии дифракционной стекла без нанесенных линий просто решетки, играющие роль вто- пропускал бы свет а в дифракци-ричных источников света. 1 { ' м ^гипи>и
у оннои решетке линии являются как
бы вторичными точечными (или даже линейными) источниками света. Они как бы излучают свет во всех направлениях. Лучи света, «возникающие» на каждом

5.2. Дифракция
153
вторичном источнике, интерферируют между собой. В некоторых определенных направлениях соседние лучи распространяются в одной фазе друг с другом. Их интерференция приводит к усилению интенсивности света на дифракционной картине. Пример такой интерференции приведен на рис. 5.5. Лучи, распространяющиеся в направлении 1, параллельном падающему пучку света, находятся в одной фазе. Лучи, распространяющие в направлении 2, также находятся в одной фазе, так как луч В
Рис. 5.5. Возникновение максимума Рис. 5.6. Дифракция света на дифрак-
тине при интерференции лучей света, распространяющихся в направлениях 1 и 2 (в направлении 3 — минимум интенсивности).
отстает от луча А на расстояние, точно равное длине волны света. Если рассматривать интерференцию лучей, распространяющихся в направлении 3, то можно заметить, что луч В ровно на половину волны отстает от луча А, т. е. в этом направлении лучи А и В гасят друг друга. В других направлениях между 1 и 2 лучи А и В при интерференции гасят друг друга лишь частично. Таким образом, на дифракционной картине возникают максимумы (/ и 2) и минимумы интенсивности (3) света. В результате прохождения лучей через дифракционную решетку возникают не два параллельных луча света А и В, а сотни или тысячи таких лучей, рассеянных на каждой из линий решетки. Это приводит к появлению острых максимумов интенсивности света (в направлениях 1 и 2) и практически полному отсутствию света между ними (между направлениями 1 и 2).
Направления, в которых интерференция рассеянных лучей приводит к увеличению интенсивности света, определяются длиной волны света Я и расстояниями между линиями решетки а. Рассмотрим рассеянные лучи 1 и 2 (рис. 5.6), которые распространяются под углом ф к направлению первичного луча. Если лучи 1 и 2 распространяются в одной фазе друг с другом, то

интенсивности на дифракционной кар-
циоинои решетке.
154
5. Дифракция рентгеновских/лучей
расстояние A3 должно быть равно целому числу длин волн:
АВ = Х, 2Я, ...,пХ Поскольку АВ = a sin ф, то
a sin ф~пк (5.2)
Это условие возникновения максимумов интенсивности света на дифракционной картине. Оно связывает расстояние между линиями дифракционной решетки, длину волны света и порядок отражения п. Следовательно, в зависимости от величины a sin 0. могут наблюдаться отражения первого или более высоких порядков (/2=1, 2,... и т. д.).
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 219 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed