中 四、X射线衍射强度
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衍射的类型 X-ray:scattered by electron Electron:scattered by electrostatic potential Neutron:scattered by nuclei Diffraction pattern of X-ray Diffraction pattern of electron beam passing through Al foil beam passing through Al foil
衍射的类型 • X-ray: scattered by electron • Electron: scattered by electrostatic potential • Neutron: scattered by nuclei 2
一、单个晶胞散射强度 布拉格方程只解决了X射线衍射方向问题，对 衍射强度的描述却无能为力。 基于光的波动性，射线强度与电磁波的振幅平 方成正比。基于光的粒子性，强度则与单位面积 的光子数成正比 由于获得严格物理意义的辐射强度比较困难， 通常所说的X射线强度均是指相对强度
一 、单个晶胞散射强度 布拉格方程只解决了X射线衍射方向问题，对 衍射强度的描述却无能为力。 基于光的波动性，射线强度与电磁波的振幅平 方成正比。基于光的粒子性，强度则与单位面积 的光子数成正比。 由于获得严格物理意义的辐射强度比较困难， 通常所说的X射线强度均是指相对强度
X射线照射到晶体，在不同衍射方向上衍射强 度将发生变化，不但受晶体结构影响，而且与原 子在晶胞中位置及原子种类有关。 晶胞大小和形状主要影响晶体衍射方向，原子 在晶胞中位置及原子种类则侧决定了衍射强度
X射线照射到晶体，在不同衍射方向上衍射强 度将发生变化，不但受晶体结构影响，而且与原 子在晶胞中位置及原子种类有关。 晶胞大小和形状主要影响晶体衍射方向，原子 在晶胞中位置及原子种类则决定了衍射强度
晶体是无数个晶胞在空间的有规则排列，每个 晶胞中包含若干按一定位置分布的原子，原子则 由原子核和若干核外电子组成。 晶体的衍射强度，归根结底是X射线受众多电 子散射后的王涉与叠加结果
晶体是无数个晶胞在空间的有规则排列，每个 晶胞中包含若干按一定位置分布的原子，原子则 由原子核和若干核外电子组成。 晶体的衍射强度，归根结底是X射线受众多电 子散射后的干涉与叠加结果
由于电子是散射X射线的最基本单元， 因此，首先要研究一个电子的散射，然后 再讨论一个原子的散射，一个单胞的散 射。最后再讨论整个晶体所能给出的衍 射线束强度
由于电子是散射X射线的最基本单元， 因此, 首先要研究一个电子的散射，然后 再讨论一个原子的散射，一个单胞的散 射。最后再讨论整个晶体所能给出的衍 射线束强度
一个电子对X射线的散射强度 (电子散射因数和偏振因数) 原子内各电子 散射波合成 一个原子对X射线的散射强度 (原子散射因子) 晶胞内各原子 散射波合成 一个晶胞对X射线的衍射强度 (结构因子) 小晶格内各晶 胞散射波合成 一个小晶体对X射线的衍射强度 多晶体的衍射强度 (多重性因子、吸收因子、温度因子)
一个电子对X射线的散射强度 (电子散射因数和偏振因数) 一个原子对X射线的散射强度 (原子散射因子) 一个晶胞对X射线的衍射强度 (结构因子) 一个小晶体对X射线的衍射强度 多晶体的衍射强度 （多重性因子、吸收因子、温度因子） ? 原子内各电子 散射波合成 晶胞内各原子 散射波合成 小晶格内各晶 胞散射波合成
一、单个电子散射强度 电子在X射线电场的作用下，受迫振动，同时向 四周辐射与入射线频率相同并具有确定周相关系 的电磁波。 Scattered spherical wave Incident wave
一 、单个电子散射强度 电子在X射线电场的作用下，受迫振动，同时向 四周辐射与入射线频率相同并具有确定周相关系 的电磁波
一个电荷为e、质量m自由电子，受强度偏振X 射线作用，距其R的散射波强度 c为光速，为真空介电常数，p为散射方向与入 射X射线电场矢量之间的夹角
一个电荷为e、质量m自由电子，受强度I0偏振X 射线作用，距其R的散射波强度 c为光速，ε0为真空介电常数，φ为散射方向与入 射X射线电场矢量之间的夹角。 2 2 2 4 2 0 2 4 0 cos 16 m c R e I I e
入射到晶体上X射线并非偏振光，非偏振X射线 散射强度为 1+c0s220 1=10 16o mR 2 20=90-0散射线与入射线之间夹角 (1+c0s220)/2偏振因子或极化因子。 表明，X射线受到电子散射后，其强度在空间是 有方向性的
入射到晶体上X射线并非偏振光，非偏振X射线 散射强度为 2θ=90o-φ 散射线与入射线之间夹角 (1+cos 2 2θ) / 2 偏振因子或极化因子。 表明，X射线受到电子散射后，其强度在空间是 有方向性的。 2 1 cos 2 16 2 2 2 4 2 0 2 4 0 m c R e I I e