Структурная электронография - Вайнштей Б.К.
Структурная электронография
Автор: Вайнштей Б.К.Издательство: Академия наук СССР
Год издания: 1956
Страницы: 342
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137
Скачать:
АКАДЕМИЯ НАУК' СССР ИНСТИТУТ КРИСТАЛЛОГРАФИИ
Б. К. ВАЙНШТЕЙН
СТРУКТУРНАЯ ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР Москва - 1956
Ответственный редакто проф. 3. Г. П И Н С К Е Р
ПРЕДИСЛОВИЕ
Наряду с классическим методом анализа атомной структуры кристаллов -
рентгенографией - все большее значение приобретают в настоящее время
другие диффракционные методы: электронография и нейтронография. При
помощи электронографического метода могут решаться как некоторые общие
вопросы структурного анализа, доступные двум другим методам, так и
специальные задачи, рентгенографическое (или нейтроиографическое)
изучение которых затруднительно или вообще невозможно.
В последнее время в Советском Союзе, а также за рубежом проведено' много
электронографических исследований атомной структуры кристаллов,
обогативших некоторые области кристаллографии, кристаллохимии,
минералогии, металловедения и других дисциплин. Все большее значение
приобретает электронографический метод в изучении атомной структуры самых
разнообразных используемых в технике материалов,, в установлении
закономерностей происходящих в них процессов, в объяснении их физических
свойств.
Состояние теории и методики электронографического структурного анализа
позволяет в настоящее время дать систематическое изложение этого
предмета, не затрагивая других применений диффракции электронов. Этой
цели и служит предлагаемая вниманию читателя книга. В ней рассмотрены
прежде всего особенности и возможности электронографии в ряду других
диффракционных методов исследования вещества и сформулированы общие
положения о связи структуры рассеивающего объекта с диффракционной
картиной. Далре, в соответствии с основными этапами структурного
исследования, развита геометрическая теория электронограмм и определения
по ним элементарной ячейки, теория интенсивностей, разобраны главные
свойства рядов Фурье, являющихся основой современного структурного
анализа, и применение их в электронографии. Методика исследований
иллюстрируется примерами определения структур неорганических и
органических кристаллов.
Многие общие положения структурного анализа кристаллов (теория симметрии,
методика расчета рядов Фурье и некоторые другие) подробно рассмотрены в
опубликованных курсах рентгеноструктурного анализа. Поэтому вопросы
такого рода разбирались только с точки
з
'зрения специфики применения их в электронографии, без детализации
расчетных формул и с указанием источников, где эти разделы разобраны
полно.
Автор признателен редактору книги профессору 3. Г. Пинскеру, а также Б.
Б. Звягину, сделавшим ценные замечания при просмотре рукописи.
* *
*
В изложении принята самостоятельная нумерация литературных источников и
формул по каждой главе. В случае необходимости обратиться к материалу
другой главы номер ее указывается римской цифрой: например, работа
[IV,f8j, формула (I, 29). При ссылке на материал данной главы римская
цифра не ставится.
Глава I
ДИФФРАКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ ВЕЩЕСТВА
Современные методы исследования атомной структуры вещества, позволяющие
устанавливать размещение атомов в кристаллах и молекулах, получать
сведения о строении жидкостей и газов, о строении самих атомов, являются
диффракционными методами. Структура исследуемого объекта не получается
сразу в "увеличенном" виде, как если бы мы рассматривали ее в сверхмощный
микроскоп с увеличением порядка 10& раз. Ее воссоздают при помощи
расчетных методов, используя в качестве экспериментального материала
диффракционную картину.
Вообще говоря, безразлично, какого рода излучение направить на-объект,
чтобы получить диффракцию, важно лишь иметь подходящую-длину волны. Для
выявления атомов длина волны должна быть около
о
1 А или менее.
Открытие в 1912 г. диффракции рентгеновских лучей в кристаллах доказало,
с одной стороны, волновую природу этих лучей и, с другой стороны,
периодическое, решетчатое строение кристаллов, гипотеза о котором,
возникшая на огромном экспериментальном материале классической
кристаллографии, не имела до того времени такого решающего подтверждения.
При помощи рентгеноструктурного анализа была установлена атомная
структура всех простых веществ, нескольких тысяч важнейших неорганических
и органических соединений. На основе богатого материала по структуре
кристаллов, координации в них атомов и о величинах межатомных расстояний
новый толчок своему развитию получила кристаллография и особенно
кристаллохимия.
Следует отметить, что успехи структурного анализа были чрезвычайно
облегчены тем, что уже в момент его возникновения имелась готовая
законченная теория всех возможных размещений частиц в пространственной
решетке кристаллов - теория пространственных групп симметрии, созданная
великим русским кристаллографом Е. С. Федоровым.
В 1927 г. была открыта диффракция электронов. Это замечательное явление
послужило экспериментальной основой для развития квантовой
5
механики, показавшей, что не только электроны, но и любые другие
