XRD-X射线衍射仪专题实验讲义

大学应用物理专业专题实验的讲义,希望对同样学习这门专业的同学有帮助

实验八、 X射线衍射仪的原理及应用

一.【实验题目】

X射线衍射仪的原理及应用

二.【实验目的及要求】

学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;

掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;

了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;

了解X射线衍射精确测定晶胞参数的方法;

应用Scherrer公式求粉末多晶的平均粒径;

给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。

三.【实验原理】

对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。X射线衍射方法可以硕士对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。

每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。其中晶面间距d与晶

胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根

据它们来鉴别结晶物质的物相。晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图质检有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己对特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。

根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。

四.【实验仪器】

本实验使用的仪器是XRD-2 X射线衍射仪(普析通用制造)。X射线多晶衍射仪 (又称X射线粉末衍射仪) 由X射线发生器、测角仪、X射线强度测量系统

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