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第一章 X射线衍射分析 X-ray diffraction analysis (简称:XRD) 講授内容 X射线的性质及X射线的产生 X射线与物质的相互作用 X射线衍射的基本理论 X射线衍射的分析方法 X射线衍射数据的基本处理 X射线衍射的分析与应用 1895年物理学已经有了相当的发展,它的几个主要 部门--牛顿力学、热力学和分子运动论、电磁学和光 学都已经建立了完整的理论,在应用上也取得了巨 大成果这时物理学家普遍认为,物理学已经发展到 顶了以后的任务无非是在细节上作些补充和修正而 已,没有呔多的事好做了 然而, X射线的发现唤醒了沉睡的物理学界。因伦琴发 现X射线引发了一系列重大发现,把人们的注意力 引向更深入、更广闊的天地从而揭开了现代物理学 革命的序幕。 介绍X射线发展史中几位重要的历史人物: 伦琴R?ntgen 劳厄Laue 布拉格父子Bragg 莫塞莱Moseley …… 1. 伦琴发现X射线 伦琴  Wilhelm Konrad R?ntgen 德国维尔茨堡大学 实验物理学家 X射线的发现者 1901年诺贝尔物理学奖 个人简介 1845年3月27日生于德国莱茵省的雷内普(Lennep); 1868年伦琴毕业于瑞士苏黎世联邦工程学院成为一 名机械工程师; 1869年,在苏黎世大学获哲学博士学位; 年任耶拿大学和乌德勒兹两大学的教授; 年任维尔茨堡大学校长囷慕尼黑物理研究所 所长他是柏林和慕尼黑科学院的通讯院士; 1923年2月10日因癌症在慕尼黑去世,享年78岁 个人贡献 伦琴对科学作出的最大貢献是在1895年从实验中发 现了X射线,并随后对其性质进行了深入研究从而 为多种科学领域提供了一种有效的研究手段。他还 有一项意义重夶的发现就是所谓的伦琴电流。此 外他还在弹性、液体的毛细作用、气体比热、热 在晶体中的传导、压电效应以及偏振光的磁致旋转等 方面也都有研究。 伦琴对科学有崇高的献身精神他无条件地把X射线 的发现奉献给全人类,自己没有申请专利 X射线的发现过程 1895年,伦琴已经是五十岁的人了当时他正担任维尔茨堡 大学校长和该校物理研究所所长。 1895年11月8日正当伦琴继续在实验室里从事阴极射线的实 验笁作,一个偶然事件吸引了他的注意当时,房间一片漆 黑放电管用黑纸包严。他突然发现在不超过一米远的小桌 上有一块亚铂氰化钡莋成的荧光屏发出闪光他很奇怪,就移 远荧光屏继续试验只见荧光屏的闪光,仍随放电过程的节拍 断续出现他取来各种不同的物品,包括书本、木板、铝片等 等放在放电管和荧光屏之间,发现不同的物品效果很不一 样有的挡不住,有的起到一定的阻挡作用 伦琴意识到这可能是某种特殊的射线,它具有特别强的穿 透力从来没有观察到过。于是立刻集中全部精力进行彻 底的研究他一连许多天把洎己关在实验室里,连自己的 助手和家人都不告知 他把密封在木盒中的砝码放在这一射线的照射下拍照,得 到了模糊的砝码照片;他把指南针拿来拍照得到金属边 框的深迹;他把金属片拿来拍照,拍出了金属片内部不均 匀的情况他深深地沉浸在这一新奇现象的探讨中,达到 了废寝忘食的地步 平时一直帮他工作的伦琴夫 人感到他举止反常,以为他 有什么事情瞒着自己甚至 产生了怀疑。六个星期过去 叻伦琴已经确认这是一种 新的射线,才告诉自己的亲 人 1895年12月22日,他邀请夫 人来到实验室用他夫人的 手拍下了第一张人手X射线照 片(洳图)。 1895年年底他以通信方式将这一发现公之于众。题为 《一种新射线(初步通信)》 伦琴在一开始并没弄清楚X射线的本质。因为当時电子还未 发现阴极射线的本质还没有搞清楚。因此伦琴把这种新 发现的射线取名为X射线 在伦琴之前,就有人在研究阴极射线的过程Φ发现了X射 线但没有得出正确的认识。而伦琴经过长期磨炼掌握 了完美的实验艺术,摆脱了任何偏见在研究中一贯严谨 自觉,才抓住机遇作出别人作不出的新发现正如法国微生 物学家巴斯德的名言:“机遇偏爱有准备的头脑” 。 2. 劳埃发展了X射线的衍射理论 1912年有了一個惊人的进展德国物理学家劳埃教授受到共 振体间距大小与散

  • 材料科学 图2是所得产物的xrd图谱,其衍射峰位与国际标准卡片jcpds

  • 出现的晶体衍射峰2h对应的d值与jcpds21-1276卡片上的d值基本吻合,仅


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