X射线衍射为什么能测定晶体结构

ff聆风2022-10-04 11:39:541条回答

已提交,审核后显示!提交回复

共1条回复
天天喜洋洋 共回答了15个问题 | 采纳率80%
1912年,德国物理学家劳厄发现,X射线通过晶体时,产生强度随方向而变化的散射效应,其强度变化是由于次生电磁波互相叠加和干涉造成的,这就是晶体X射线衍射.如果能找到一种波长适当的电磁波,让它通过晶体发生衍射,就能提供晶体内原子排布的信息,从而测定出晶体结构.1914年,劳厄因这一发现而荣获诺贝尔物理学奖金.X射线波长很短,约为10^-8厘米,晶体中原子间距离也在这个范围内,晶体恰好可以做为X射线的衍射光栅.X射线射入晶体使晶体中原子的电子发生周期性振动,并向周围空间发出电磁波,即次生X射线,从而引起散射.散射能力的大小与原子序和方向有关,原子序数大的原子具有较多的电子,散射能力强;在X射线入射的方向上散射能力强.在晶体结构研究中,劳厄提出了描述晶体X衍射基本条件的劳厄方程;1913年,英国物理学家布喇格提出了比较直观的X射线衍射方程,即布喇格方程,并因此荣获1915年度的诺贝尔物理学奖金.这两个方程的实质是一样的,都把X射线衍射方向和晶体单元晶胞参数联系起来,是确定晶体结构的重要依据.用X射线衍射测定单晶结构的具体方法有几种,依衍射强度记录方式不同可分为照相法和衍射仪法.例如,劳厄照相法,是用连续的X射线照射在静止不动的单晶体上,用平板底片拍摄衍射图,测量底片上衍射图的黑度获得衍射强度的数据,来测量晶体的对称性晶体的定向.韦森堡照相法是在晶体转动时底片也来回摆动,将原在同一层线的衍射线感光点分开,这种方法可以确定晶体微观对称性和晶格参数.现在最为通用的四圆单晶衍射仪,晶体取向和计数器调节都很方便,能准确测定晶体参数,并将衍射点的强度数据依次自动收集,简化了实验过程,提高了测试精确度,是当前晶体结构分析的强有力工具.用X射线衍射测定多晶样品成分和结构的方法即多晶X射线衍射法,也叫粉末法.
1年前

相关推荐

关于X射线衍射的问题衍射出现在满足布拉格条件的角度上,这可以理解.但是,X射线衍射是因为X射线与原子发生弹性碰撞,原子向
关于X射线衍射的问题
衍射出现在满足布拉格条件的角度上,这可以理解.但是,X射线衍射是因为X射线与原子发生弹性碰撞,原子向四面八方散射频率相同的X射线,书上讲的衍射方向都是与入射方向夹角为2西塔,难道就不可能在其他方向上(即入射角和反射角不相等)恰好满足布拉格条件吗?
happyjn1年前1
叉嘴米菲兔 共回答了14个问题 | 采纳率92.9%
衍射出现在满足布拉格条件的角度上,这可以理解.但是,X射线衍射是因为X射线与原子发生弹性碰撞,原子向四面八方散射频率相同的X射线,书上讲的衍射方向都是与入射方向夹角为2西塔,难道就不可能在其他方向上(即入射角和反射角不相等)恰好满足布拉格条件吗?
恰好满足布拉格条件的就是2θ方向.在其他方向(即入射角和反射角不相等)上的也有,但都被许许多多散射光之间相互抵消、成为光强很弱甚至为0的图案、成为观测区域内的背景.
晶体的格子结构是一种光的理想栅栏,X射线先照射上去后形成许许多多相干光,从而再形成干涉.其中相位合适、即符合布拉格条件的位置出现强亮斑点,若接收为X-Y函数就是强峰.这些强亮衍射斑点立体地构成一个三维网.所有干涉强光相加成为最强光的地方(斑点)都是在衍射角为2θ的位置上,其它位置上的散射光因为不是强强叠加、都被相互抵消!这是物理学上已经被证明了的.
注意,衍射角不是入射角.注意由于实验方法和观测方式的不同,所获得的图案可以是斑点、连续的亮线、断续的亮线等.
已知NaCl晶胞的结构如图所示,经X射线衍射测得晶胞中最邻近的Na+和
已知NaCl晶胞的结构如图所示,经X射线衍射测得晶胞中最邻近的Na+和
C1-平均距离为a cm,则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=______________.
29.25V/ma³
上邪11251年前1
KuYaYa 共回答了20个问题 | 采纳率85%
密度是m吧?还有V算什么?
Na+和 C1-平均距离为a cm 是棱长的一半.所以棱长为2a cm
这个晶胞中有4个Na+ 4个Cl- 质量58.5*4/NA
体积=(2a)³=8a³
质量=密度*体积=8ma³=58.5*4/NA NA=29.25/ma³

t图片我收藏了.
请问利用x射线衍射能算出样品的晶格结构吗?是通过改变不同的衍射角获得多组数据来分析吗?
请问利用x射线衍射能算出样品的晶格结构吗?是通过改变不同的衍射角获得多组数据来分析吗?
有别的方法能测晶格结构吗
chen0081年前1
想念微笑 共回答了9个问题 | 采纳率88.9%
衍射试验测得衍射角,入射X射线的波长已知,一般用铜的Kα辐射这样根据布拉格方程“2dsinθ=nλ”就可以求出晶面间距.晶型由物相分析确定.若是未知物质,可以用全谱分析(X射线精修)来确定.
x射线衍射中谱峰展宽的原因
傲慢dd1年前1
waya617 共回答了13个问题 | 采纳率92.3%
X射线衍射谱图(XRD)中谱峰展宽的实验测试和影响因素分析,现在已经成为、并将继续成为学术研究的可选课题之一.
已经存在着相当一部分科研论文,揭示了所研制的实验样品的XRD谱峰宽度比正常理论峰宽发生了增宽.对展宽的影响因素分析,有说“XRD衍射峰的展宽包含了仪器因素展宽和物理因素展宽两个方面的影响”;
也有说可以分为三方面影响因素:“仪器展宽、晶粒细化造成、应力展宽”;
还有文章指出:衍射峰的展宽有多种原因:1) 氧化使样品表面破裂导致颗粒减小;2) 化学计量式的多样性; 3) 晶格畸变; 4) 点阵缺陷;5) 结构对称性降低.在所引实验中,衍射峰的展宽主要由后3 种原因引起.当氧化进行到一定程度时,样品(U 和UO2的混合物)表面产生微裂缝,以释放内部应力,这时,微裂缝表面存在大的应变,使得衍射峰显著宽化.
有人认为,金属颗粒粒径的增大是导致谱峰展宽的主要原因;
有人认为,样品薄膜沿某一晶面方向(如110)择优取向生长,择优取向随着薄膜厚度增加而增强.择优取向厚度的变化可以引起XRD谱峰宽度的变化.
XRD测试可获得样品的晶体结构、晶粒大小和内应力等方面的结构组织信息.比较不同实验条件下的谱峰半高宽(FWHM),可以讨论样品薄膜随着制备厚度的变化、随着薄膜晶粒尺寸大小的变化所发生渐变的程度.
对XRD谱线进行计算(面积、强度、高度、分配比例等)、拟合、分峰、分离、剖析,要分析判断哪一些谱峰是属于附带特殊信息的宽谱线峰,要扣除仪器因素引入的谱线展宽以得到反映结构信息的谱线峰宽,这都是需要探讨的另一种知识范畴中的学问.这种谱线加宽效应不是简单的机械叠加,而是需要对它们的宽化函数进行卷积去卷积计算处理.
质谱(MS)、核磁共振(NMR)等谱图都有谱图线宽反映的有关结构的信息.核磁共振对样品的测试和谱峰宽度关联性的研究已经引出了所测试核种(在H1,C13,N14,N15,F19,P31这些NMR谱中的这些核)的弛豫时间测定和化学反应动力学研究的兴趣.对样品进行NMR温度实验和谱图测试,又发展和扩大了动态NMR测试的理论基础和研究范畴.
相信,对样品的XRD测试和探讨其谱峰宽度与实验条件的关联性的研究,一定会在揭示样品材料物态、结晶度、晶粒大小、择优取向性、结构规整度(等规、间规、杂规等)、实验处理(溅射、辐照、氧化、还原、氯化、氢化、加热、降温、加压、加力等)对结构或表面结构在不同实验条件下的变化的关联能够发挥应有的作用.
谁有季戊四醇的XRD(X射线衍射图谱)啊,
ygbank1年前1
susanbj 共回答了20个问题 | 采纳率95%
我有
pentaerythritol,pdf卡片号48-0161
X射线衍射实验分析的步骤是什么?
X射线衍射实验分析的步骤是什么?
yaya8103251年前1
春荣 共回答了16个问题 | 采纳率100%
最近我也在弄这个,要看你分析什么,我的就是把自己做的图谱和标准的做对比,看峰的位置是否一致来确定合成的产物是否合.格,或者是不同条件下的图谱做对比.还有数据处理什么的 比较复杂,你最好看点这方面比较专业的知识.
为什么有的x射线衍射实验的结果没有RIR值
zh12091年前1
hbsyjf 共回答了13个问题 | 采纳率84.6%
RIR是前人总结的被ICDD承认的数据.不是所有卡片都有RIR值.
RIR值(参比强度比),可以通过:实测、计算、或查找PDF卡片获得.
RIR的物理意义是该卡片所标定的本相的最强峰和α-Al2O3(corundum)的最强峰强度的比值.α-Al2O3的RIR值一定要定标为1.
如果可以的话,你自己做个标准样品,然后测它的RIR值,发表出来;如果得到ICDD承认,就可以被大家拿来作这个样品的RIR值了.
例如:有些卡片没有RIR值,你可以自己作求RIR值.做法简单:
用纯的、结晶好的本相和α-Al2O3混匀研磨、扫描,然后计算各自最强峰的强度,得出RIR.
x射线衍射技术在纳米材料表征中的应用
lucky小雨1年前2
空中雨雾 共回答了21个问题 | 采纳率95.2%
说说我的理解,组成纳米材料由晶体组成,当X射线衍射到不同物质晶面时所对应的衍射角是不同的,可以根据不同的衍射峰位来确定所测试对象的物相,同时衍射峰强度的大小也可以判断所测试对象的结晶度情况,衍射峰集中则强度较高,说明结晶度好,若无衍射峰存在,则对象为无定形状态
x射线衍射、x荧光、直读光谱3种仪器,都有哪些区别,原理是什么?检测领域?
我这样活着1年前2
jie_0722 共回答了20个问题 | 采纳率90%
一、直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理,样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽,蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱,发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段,根据每个元素发射波长范围,通过光电管测量每个元素的最佳谱线,每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量,通过内部预制校正曲线可以测定含量,直接以百分比浓度显示.己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研 究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测.
二、X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成.X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品.受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性.探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量.然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量.广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域
三、X射线衍射仪"可分为"X射线粉末衍射仪"和"X射线单晶衍射仪器".由于物质要形成比较大的单晶颗粒很困难.所以目前X射线粉末衍射技术是主流的X射线衍射分析技术.单晶衍射可以分析出物质分子内部的原子的空间结构.粉末衍射也可以分析出空间结构.但是大分子(比如蛋白质等)等复杂的很难分析.
X射线粉末衍射可以
1,判断物质是否为晶体.
2,判断是何种晶体物质.
3,判断物质的晶型.
4,计算物质结构的应力.
5,定量计算混合物质的比例.
6,计算物质晶体结构数据.
7,和其他专业相结合会有更广泛的用途.
比如可以通过晶体结构来判断物质变形,变性,反应程度等
1951年,英国女科学家弗兰克林,从自己拍摄的X射线衍射照片上发现了DNA(脱氧核糖核酸)的螺旋结构。随后她以此为题作了
1951年,英国女科学家弗兰克林,从自己拍摄的X射线衍射照片上发现了DNA(脱氧核糖核酸)的螺旋结构。随后她以此为题作了一次很出色的讲演。后来,她由于担心自己的发现是否真实存在,又公开否认了自己的发现。后来其他科学家也从照片上发现了这个结构,并提出了著名的DNA双螺旋结构学说,标志着生物学时代的到来。这个事例告诉我们
[ ]
A.弗兰克林缺乏自信,使她丧失了成功的机会
B.弗兰克林非常谦虚,把机会让给了别人
C.弗兰克林由于自卑感戕害了她的成就
D.弗兰克林有求实的精神
hrzjb1年前1
joanne311 共回答了18个问题 | 采纳率94.4%
AC
您好!请问在X射线衍射中,一个晶面的各级次衍射峰的相对强度比值是1:(1/2):(1/3):(1/n)吗?
您好!请问在X射线衍射中,一个晶面的各级次衍射峰的相对强度比值是1:(1/2):(1/3):(1/n)吗?
(字数超了,续追问部分)那么sin(theta_1):sin(theta_2):...:sin(theta_n)=1:2:...:根据三角函数关系可以求得各级衍射的角因子的比值。当然,如果实际的晶面中既有(100)又有(200),(200)的峰强度是(100)的二级衍射与(200)的一级衍射的叠加。如果实际上没有(200)晶面(比如简单立方),仍然会在2*theta_2处有一个峰。你觉得是么?
glmwu1年前1
vinsonzhw 共回答了15个问题 | 采纳率80%
谢谢你的这个向我的问题求助!
在X射线衍射中,一个晶面的各级次衍射峰的相对强度比值是1:(1/2):(1/3):(1/n)吗?
不!不是的!
首先,衍射峰衍射强度的计算公式是由好多项组成,你说到的那些属于结构因子F(hkl)的只是其中的一项.
表达式可分为6大部分的6种影响因素:
第1部分是物理常数,不属于影响因素;
第2部分为实验参数,列为第一个影响因素的原子散射因子f就与实验参数有关,在第三部分中出现.
第3部分是与样品晶体结构有关的参数.其中多重性因子P和结构因子F(hkl)是第2、第3个影响因素;
第4部分是与布拉格角(掠射角)θ有关的角因子,它由两个因子合并而成:洛伦兹(Lorentz)因子和偏振因子合并而成,现在统称为洛伦兹偏振因子,用LP表示,LP=[1+cos^2(2θ)]/[2sin(2θ)].
第5部分是导致X射线强度衰减的吸收困子,它也是一个影响因素;
第6部分是为修正原子热振动影响的温度因子 e^(-2M).
【详细表达式因为即使复制过来这里也显示不如原意,就不打出来了.我现在一边看李娜的争夺法网冠军赛比赛,一边回答你的问题.】
其次,根据晶体晶胞的立体几何要素,这些衍射面不都是1:2:3:4:...n的关系.
还要其它一些要素,使得这个问题根本就没有引起大家作为谈论的话题.
强度是没有这种关系,但某些晶系的衍射指标面系的相邻晶面间距d值之间会出现这种关系.
试述x射线衍射检测蛋白质结构的原理
杜文雨1年前1
lvxiaowen07 共回答了18个问题 | 采纳率94.4%
X晶体衍射.首先要得到蛋白质的晶体.x0d通常,都是将表达蛋白的基因PCR之后克隆到一种表达载体中,然后在大肠杆菌中诱导表达,提纯之后摸索结晶条件,等拿到晶体之后,工作便完成的80%,将晶体进行x射线衍射,收集衍射图谱,通过一系列的计算,很快就能得到蛋白质的原子结构.x0d所以x射线方法解析蛋白的瓶颈是摸索蛋白结晶的条件.X射线衍射方向决定于晶体的周期或晶面间隔,但是,在周期相同或晶面间隔相同的情况下,由于晶胞内原子排布方式不同,则会造成衍射点强度不同.也就是说,衍射点强度的大小包含着与分子结构有关的信息.分子结构中所有原子对每一个衍射斑点的强度都有各自的贡献,因此,通过分析X射线衍射点的强度,可以得到有关晶胞内原子排布的信息.常用的晶体衍射强度的记录有两种方式.一种是将晶体所产生的衍射光束点记录在底片上,如经典的感光胶片,然后,用扫描仪阅读衍射强度.近年来发展起来的象板探测器,实际上是用象板取代了感光胶片,免除了显影、定影等麻烦.另一种方法是多丝正比面探测器,先将衍射光束光子信号转换为电子信号,再处理为衍射强度.还可以采用CCD技术,使数据采集精度和信号转换速度得到较大的提高.这非常重要,因为生物大分子晶体结构解析的分辨率和精度主要取决于晶体衍射数据采集的质量和精度.多波长反常散射法成为近年来发展较快的一种方法.生物大分子中通常含有金属离子或重原子,不同的原子对不同波长的X射线具有特征的反常散射效应.同步辐射光源具有强度高、单色性好、波长连续可调的特点,在进行生物大分子晶体衍射实验时,如果晶体中含有金属离子或重原子,则可以将同步辐射光源的波长调整到对应原子反常散射明显的位置,获得反常散射数据,从而进行晶体结构的解析.生物大分子的二级结构常常是螺旋结构(如蛋白质中的a螺旋和DNA的双螺旋),其特点是每一圈螺旋中(即每一周期)包含一定数量的、散射能力相同的结构单元.具有螺旋结构的生物大分子,其X射线衍射图有相应的特点.凡是衍射图上具有这些特点的物质,如纤维状蛋白质、DNA,其结构均为螺旋结构.利用从衍射图得到的衍射数据,可以分析出晶胞内三维空间的电子密度分布,确定结构模型.下面以肌红蛋白为例加以说明.肌红蛋白分子量为18000,含有153个氨基酸残基,分子中有1200个原子(不包括氢原子).为了定出分子中所有原子的位置,需要测量大约20000个衍射点的强度并计算其位相角.第一阶段分析到6的水平,定出多肽链和正铁血红素的位置,其中棒状结构符合a-螺旋的特征,推算出a-螺旋约占残基总数的70%.进一步分析提高到2的水平,虽然不能定出每个原子的位置,但可以肯定分子的主要部分是由a-螺旋组成,而且是右手螺旋,链必须弯曲、盘绕.其中大约13~18个残基不是a-螺旋,一半以上的氨基酸残基能定出种类.再进一步分析到1.5的水平,可以完全弄清楚氨基酸排列顺序.这样,通过X射线衍射的研究,可以确定蛋白质一级、二级、三级结构.可见X射线衍射分析是研究生物大分子结构的强有力的工具.用X射线衍射技术分析分子结构时,一般有以下几个步骤:(1)用实验测定单个晶格的线度和从衍射图中测量衍射点的强度;(2)根据上述数据,结合其它方法推断原子排列,得到尝试结构模型,计算这种结构的衍射极大值,然后与实验观察值比较;(3)修正所提出的模型,直到计算结果和实际所得到的数据趋于吻合.X射线晶体学方法是测定蛋白质结构的主要方法.球状蛋白质是多肽链卷曲成团的蛋白质,它和纤维状蛋白不同,构型一般比较复杂.球状蛋白质分子量大,表面基团的构象不稳定,要获得有序排列的晶体是比较困难的.所形成的晶体不可能是完美的堆砌,而是会在分子之间形成许多大的孔或通道.这些通道常常由占晶体体积一半以上的溶剂分子所占有,而溶剂分子的绝大部分在晶体上又是无序的.晶体中的蛋白质分子之间仅有少量的区域发生接触,这些区域的相互作用也是较弱的相互作用,通常是通过一个或几个溶剂分子发生作用.蛋白质晶体的形成依赖于一些参数,如pH值、温度、蛋白浓度、溶剂的种类、沉淀剂的种类以及金属离子和某些蛋白的配基等.用X射线衍射图分析DNA的空间结构,出现螺旋结构的衍射图样,说明每一圈螺旋有10个重复结构单元,反映了分子间的排列情况.根据DNA的X射线衍射图结合其它技术,Watson和Crick提出了DNA的空间结构模型:两条多核苷酸链组成反平行的右手双螺旋,磷酸在外,碱基在内;螺距为34,每圈螺旋包含10个核苷酸,每个核苷酸轴长为3.4,螺旋直径为20;两条链之间形成氢键.
【请教】小角X射线衍射的原理、在哪些领域及如何分析?
txyj01年前1
天天5910 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
小角主要看孔结构啊 支持lisha1125(站内联系TA)书中也没有明说,有谁可以推介一本不?SZUKkboy(站内联系TA)小角X射线散射(Small Angle X-Ray Scattering,SAXS)是研究纳米尺度微结构的重要手段.根据SAXS理论,只要体系内存在电子密度不均匀(微结构,或散射体),就会在入射X光束附近的小角度范围内产生相干散射,通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、 大小、分布及含量等信息.这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等,适用的样品可以是气体、液体、 固体.同时,由于X射线具有穿透性,SAXS信号是样品表面和内部众多散射体的统计结果.相对于其它纳米尺度分析表征手段,如SEM、TEM、AFM而言,SAXS具有结果有统计性、测试快速、无损分析、制样简单、适用范围广等优点.
对于各向同性体系分析起来没多大困难,但是需要进行各种校正,不校正结果会较差.对于择优取向体系SAXS分析起来还是一个世界性难题.两千零几年本.zhu有一篇文章就专门提到这个问题,说择优取向体系计算得到的结果非常不可靠,所以他干脆不分析,stribeck也提出同样的问题,他说:“在面对各向异性体系的时候我们就像科学家在1931年面对各向同性体系时一样.”现在很多人在做SAXS都只是在做小角度的衍射分析,也就是低角度衍射峰位置的分析,而不是真正的散射分析.可以这么说,散射普遍存在,衍射只在满足布拉格方程时才出现.
希望对你有用.
孟昭富.小角X射线散射理论及应用.1995.
O Glatter OK.Small angle x-ray scattering.1982.
小角X射线散射——理论、测试、计算及应用,朱育平,2008
Small angle scattering of X-ray,A.Guinier G.Fournet,1955
当然一个翻译问题而已,老教授那样翻译,其他人这样翻译,应该都不会产生歧义,能明白就好.其实现在也还是有人说X射线小角散射的,不过应该比较少,更多的还是倾向于小角X射线散射.
DNA的X射线衍射照片怎样看出DNA的结构?
lvyexianz20051年前2
gyp21 共回答了23个问题 | 采纳率95.7%
只一张是看不出来的,要许多张,而且是要从不同侧面的,才可以看出.单就高中生物课本上的那张插图是看不出来的的.
电子衍射与X射线衍射的详细区别?
qbessie1年前2
5669093 共回答了13个问题 | 采纳率76.9%
电子衍射是物质波的衍射,因为电子是一种粒子,可以认为是一种实物,虽然它很小,毕竟是可以被人看到的真实物质,是一种粒子特性
X射线是一种电磁波,不是一种实物...所以更多的表现出波的特性
波是可以产生反射和衍射的,这是波的基本性质,当初证明光是一种电磁波,就是证明它有反射和衍射的性质,所以X射线能衍射不奇怪
但物质(电子)能衍射就奇怪了,还得从前说起
爱因斯坦认为,波有粒子特性(波粒二象性),而德布罗意大胆猜想,物质也有波的性质,称其为物质波.若干年后,几位年轻的科学家,用电子(一种粒子物质)做了光栅衍射成功,证明他的猜想正确..
现在明白了吗?
怎样根据X射线衍射图计算晶格常数?
怎样根据X射线衍射图计算晶格常数?
由θ、h、k、l值如何求晶格常数a?计算公式是什么?
性与心愿1年前2
无限关山 共回答了16个问题 | 采纳率75%
a=入射波长/2sinθ根号下h2+k2+l2,2是平方的意思
能否用X射线衍射的方法测定非晶态物质
e4gah1年前1
seetiezx 共回答了25个问题 | 采纳率84%
目前 X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法.
【请教】小角X射线衍射的原理、在哪些领域及如何分析?
yingzifu1年前1
hongpingch 共回答了15个问题 | 采纳率86.7%
SZUKkboy(站内联系TA)小角X射线散射(Small Angle X-Ray Scattering,SAXS)是研究纳米尺度微结构的重要手段.根据SAXS理论,只要体系内存在电子密度不均匀(微结构,或散射体),就会在入射X光束附近的小角度范围内产生相干散射,通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、 大小、分布及含量等信息.这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等,适用的样品可以是气体、液体、 固体.同时,由于X射线具有穿透性,SAXS信号是样品表面和内部众多散射体的统计结果.相对于其它纳米尺度分析表征手段,如SEM、TEM、AFM而言,SAXS具有结果有统计性、测试快速、无损分析、制样简单、适用范围广等优点.
对于各向同性体系分析起来没多大困难,但是需要进行各种校正,不校正结果会较差.对于择优取向体系SAXS分析起来还是一个世界性难题.两千零几年本.zhu有一篇文章就专门提到这个问题,说择优取向体系计算得到的结果非常不可靠,所以他干脆不分析,stribeck也提出同样的问题,他说:“在面对各向异性体系的时候我们就像科学家在1931年面对各向同性体系时一样.”现在很多人在做SAXS都只是在做小角度的衍射分析,也就是低角度衍射峰位置的分析,而不是真正的散射分析.可以这么说,散射普遍存在,衍射只在满足布拉格方程时才出现.
希望对你有用.
孟昭富.小角X射线散射理论及应用.1995.
O Glatter OK.Small angle x-ray scattering.1982.
小角X射线散射——理论、测试、计算及应用,朱育平,2008
Small angle scattering of X-ray,A.Guinier G.Fournet,1955
当然一个翻译问题而已,老教授那样翻译,其他人这样翻译,应该都不会产生歧义,能明白就好.其实现在也还是有人说X射线小角散射的,不过应该比较少,更多的还是倾向于小角X射线散射.
三方晶系和六方晶系怎么区分?X射线衍射能区分吗?
whant9281年前0
共回答了个问题 | 采纳率
x射线衍射积分强度多重性因数晶面位向相同吗
x射线衍射积分强度多重性因数晶面位向相同吗
考虑平行的晶面吗
夜月同孤1年前0
共回答了个问题 | 采纳率
影响粉末x射线衍射图效果的因素有哪些
TITI琼开心1年前1
主教的tokamak 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
样品颗粒大小对实验结果的影响为了比较充分地说明颗粒大小对测试结果的影响程度,我们选取了来自内蒙古巴丹吉林沙漠表层矿物试样作为分析对象.用日本理学(Rigaku)公司生产的D/Max2400型多晶X射线衍射仪进行测试.Cu靶(λ=0.154056 nm),管电压40 kV,管电流60 mA,扫描速度10 deg./min,步长为0.02°,DS(发散狭缝)=SS(防散射狭缝)=1°,RS(接收狭缝)=0.3 mm.分别将样品充分研磨过筛,样品细度从小到大分别为45、48、58、75、150μm 5个等级,所得X射线衍射分析结果如图1所示.从图中可看出,颗粒度为150μm的样品衍射峰最弱,衍射背底最强,一部分含量微弱的样品物质其衍射峰没有被扫出来.对于颗粒大小为75、58、48和45μm的样品,随着颗粒度的减小,衍射峰强度不断变大,物质中微量成份的衍射峰逐渐变强.
从衍射结果可以看出,样品颗粒比较大时,所得的衍射峰强度较弱,背底较大.究其原因,主要是粗
大的样品装填后其表面晶体颗粒数量会比较少,参与布拉格衍射的晶面就比较少,使X射线衍射峰的
强度比较弱,而漫反射现象会非常明显,使本来就比较弱的衍射峰就会更弱,湮没在背底里,甚至会损失掉.反之,样品颗粒度越小,表面参与“镜面反射”的晶面越多,使晶粒取向分布的统计性波动减小,强度的再现性误差减少[4].同时漫反射不容易发生,峰背底较小,一些低含量物质衍射峰也能观测到[2].当然粒度也不能太小,如果粒度小于0.1μm时,将会使衍射峰宽化,同时导致积分强度测量不准而产生误差.在实际测量中,一方面有些质地非常坚硬的物质不容易研的很细,能达到50μm已经很不错,另一方面大部分样品当颗粒细化到50μm以下,再进行研磨所得的衍射结果变化不大[3],所以进行衍射实验使粉末样品颗粒达到50μm是一个较为理想的尺寸.
1.2 玻璃样品架装填量不同对衍射结果的影响
为了说明粉末样品装填量不同对衍射结果的影响,选取50μm分析纯氯化钠(NaCl)作为实验样品,用X射线衍射仪按照前述条件进行测试.实验用玻璃样品架为原厂家生产的50×35 mm样品架,样品凹槽大小为20×15 mm,槽深为0.5 mm.分别选取高出样品架、与样品架水平和低于样品架3种
情况进行测试实验,得到如图2所示的实验结果.从结果不难看出,与样品架水平的填样方法衍射图谱
效果最好,强度也最大,背底最小;而高出样品架及低于样品架装填样品所得的衍射图谱强度明显较
低,有些弱峰比较模糊,测试效果不好.
结合测角仪的聚焦几何原理[4],对衍射结果进行分析,只有装填样品表面与样品架水平的情况下,
才能保证试样表面在扫描过程中始终与聚焦圆相切,使样品表面与聚焦圆有同一曲率,使探测器在短暂的扫描进程中接收到更多的衍射线束,从而增强衍射线的强度,提高测量准确性.所以,填样与样品架水平时衍射线峰强最大,峰形也最明锐,背底最弱.而填样高出和低于样品架时大部分的晶面(hk
不满足测角仪的聚焦几何原理,扫描过程中探测器接收到的信号比较弱,所以表现在衍射图谱上就是较弱的峰强和较高的背底.这2种装样方法都是我们测量中应该尽量避免的.
1.3 少量样品或微量试样采用横式填样或竖式填
样对衍射结果的影响
  在许多新物质合成实验中,由于受实验条件和合成方法等因素的制约,有许多合成物产量很低,最终得到几毫克甚至更少.对这类样品进行X射线衍射实验时,是采用横式还是竖式装样(图3)对测试
更有利进行了试验.选用FeNdO3化合物作为分析对象,分别采用2种不同的装样法,用X射线衍射仪进行测试,得到如图4所示的实验结果.从所得结果不难看出,横式填样方法所得衍射图谱效果较好,
强度较大;而竖式填样法所得的衍射图谱弱峰比较模糊,测试效果不好.究其原因,主要是因为填样宽
度是为保证在2θ大于盲区(2θmin)的扫描过程中参与衍射的体积保持不变[5],在样品量较少的情况
下,应保证填样宽度达到最大值.特别是仪器的D和SS使用较大值时,衍射强度主要由衍射体积所制
约的积分面积决定的,随着体积的减小,衍射强度也呈现降低趋势,衍射角度愈小影响愈大.可见,当样
品量较少时,应采用图3横式填样方法.
2 结论
通过实验分析研究,本文可以得到粉末X射线衍射测量中一些影响因素对实验结果的影响.
(1)粉末样品自身颗粒的大小对X射线衍射分析测试结果有比较大的影响.实验结果表明,使粉末
样品颗粒细化到50μm左右,所测得的衍射结果才较为理想.
(2)样品架装填粉末样品量不同对衍射结果有直接的影响,只有粉末样品与样品架装填水平的情
况下,才能得到较为准确和理想的衍射结果.
(3)对于少量样品或微量试样采用横式填样法更加科学合理,所得的衍射实验图谱效果会更好一
些.
X射线衍射的方向和强度与晶体结构之间的有什么对应关系
wee5551年前3
jcyyp 共回答了30个问题 | 采纳率90%
X射线衍射的方向体现在XRD谱的横坐标,X射线衍射强度记录在XRD谱的峰强,解析XRD谱可以获得晶体结构、晶相晶系等的信息.
对无机材料测试研究、金属材料、纳米材料、超导材料、高分子材料等等应用领域都有很好的应用.
X射线衍射对无机材料、金属的分析,常作的就是对材料的物相的定性分析,把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物质物相的衍射数据相比较,确定材料中存在的物相是什么物相?晶体结构是属于立方晶体、四方晶体、六方晶体、三方晶体、正交晶体、三斜晶系、单斜晶系的那一种?空间点阵是14种空间点阵中的哪一种?
再进一步的就是进行X射线衍射物相定量分析,根据衍射花样的强度,确定材料中各物相的含量,作出含量比例的计算判断.
X射线衍射在金属学、无机材料学、合金、纳米材料等中的应用:
X射线衍射现象发现后,很快被用于研究金属和合金的晶体结构,出现了许多具有重大意义的结果.如韦斯特格伦(A.Westgren)(1922年)证明α、β和δ铁都是体心立方结构,β-Fe并不是一种新相;而铁中的α—→γ转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体,从而最终否定了β-Fe硬化理论.随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果.如对超点阵结构的发现,推动了对合金中有序无序转变的研究,对马氏体相变晶体学的测定,确定了马氏体和奥氏体的取向关系;对铝铜合金脱熔的研究等等.目前 X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法.
精密测定点阵参数 常用于相图的固态溶解度曲线的测定.溶解度的变化往往引起点阵常数的变化;当达到溶解限后,溶质的继续增加引起新相的析出,不再引起点阵常数的变化.这个转折点即为溶解限.另外点阵常数的精密测定可得到单位晶胞原子数,从而确定固溶体类型;还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数.
取向分析 包括测定单晶取向和多晶的结构(如择优取向).测定硅钢片的取向就是一例.另外,为研究金属的范性形变过程,如孪生、滑移、滑移面的转动等,也与取向的测定有关.
晶粒(嵌镶块)大小和微观应力的测定 由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小.在形变和热处理过程中这两者有明显变化,它直接影响材料的性能.
宏观应力的测定 宏观残留应力的方向和大小,直接影响机器零件的使用寿命.利用测量点阵平面在不同方向上的间距的变化,可计算出残留应力的大小和方向.
对晶体结构不完整性的研究 包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(如晶体缺陷).晶体结构分析,材料的织构分析,晶粒大小、结晶度、应力等的测定.
合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系,等等.
结构分析 对新发现的合金相进行测定,确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据.主要用于固态物质的物相分析.
液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构,如测定近程序参量、配位数等.
特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时情况下的动态分析.
此外,小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等,也得到了重视.
为什么晶体经过X射线衍射后变成了点状的倒格点?
为什么晶体经过X射线衍射后变成了点状的倒格点?
为什么X射线衍射图案是由一个点一个点构成的倒格点?
有没有天理啊1年前2
zymamore 共回答了15个问题 | 采纳率73.3%
我的理解是:倒易点阵是个虚构的、令倒易点与衍射晶体晶面对应的结构.它本身不是真实存在的,但我们可以用倒易点阵来辅助理解衍射X射线的方向.
X射线衍射图案还是由衍射线构成的,用底片接收的呈现若干衍射点,用检测器接收的结果就是衍射谱图了.
X射线衍射结构分析法具体内容是什么?
X射线衍射结构分析法具体内容是什么?
分析DNA结构时,富兰克林和威尔斯提出了DNA衍射图谱,沃森和克里克利用图谱分析出了DNA的双螺旋结构,用的就是X射线衍射结构分析法,是怎么办到的呢?为什么就一定是双螺旋结构或三螺旋结构而不是平面结构呢?
huanffll1年前2
新人111 共回答了15个问题 | 采纳率93.3%
X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法.将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时,X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射,散射的X射线在某些方向上相位得到加强,从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象.衍射X射线满足布拉格(W.L.Bragg)方程:2dsinθ=nλ式中:λ是X射线的波长;θ是衍射角;d是结晶面间隔;n是整数.波长λ可用已知的X射线衍射角测定,进而求得面间隔,即结晶内原子或离子的规则排列状态.将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照,即可确定试样结晶的物质结构,此即定性分析.从衍射X射线强度的比较,可进行定量分析.本法的特点在于可以获得元素存在的化合物状态、原子间相互结合的方式,从而可进行价态分析,可用于对环境固体污染物的物相鉴定,如大气颗粒物中的风砂和土壤成分、工业排放的金属及其化合物(粉尘)、汽车排气中卤化铅的组成、水体沉积物或悬浮物中金属存在的状态等等.
为什么无线电波能绕过障碍物,而光波不能?为什么晶体可以作为X射线衍射的天然光栅,而普通光栅却不能?为什么隔着山可以听到中
为什么无线电波能绕过障碍物,而光波不能?为什么晶体可以作为X射线衍射的天然光栅,而普通光栅却不能?为什么隔着山可以听到中波段的电台广播,而电视广播却很容易被高大建筑物挡住? 我们明天要考的题!拜托了;额!
5566ly1年前1
11monkey29 共回答了19个问题 | 采纳率94.7%
对,波长.光波的波长很短,经过一般的物体的时候不会产生衍射而会被挡住.而无线电波波长较长,可以达到近千米,经过物体的时候自然容易产生衍射了.晶体内的颗粒间距应该比X射线的波长小,所以X射线穿过的时候可以产生衍射.电视广播用的电磁波频率比电台广播的频率高,波长就小,经过体积大的物体时候不容易产生衍射,所以会被挡住.另外一题,我帮不了你,维恩位移定律是什么来着?
为什么无线电波能绕过障碍物,而光波不能?为什么晶体可以作为X射线衍射的天然光栅,而普通光栅却不能?为什么隔着山可以听到中
为什么无线电波能绕过障碍物,而光波不能?为什么晶体可以作为X射线衍射的天然光栅,而普通光栅却不能?为什么隔着山可以听到中波段的电台广播,而电视广播却很容易被高大建筑物挡住?
我们明天要考的题!
还一个,你能用维恩位移定律估计人体热辐射的各种波长中,哪一个波长的单色辅出度最大吗?
大明虾1年前12
BlinkBlink 共回答了17个问题 | 采纳率94.1%
对,波长.光波的波长很短,经过一般的物体的时候不会产生衍射而会被挡住.
而无线电波波长较长,可以达到近千米,经过物体的时候自然容易产生衍射了.
晶体内的颗粒间距应该比X射线的波长小,所以X射线穿过的时候可以产生衍射.
电视广播用的电磁波频率比电台广播的频率高,波长就小,经过体积大的物体时候不容易产生衍射,所以会被挡住.
另外一题,我帮不了你,维恩位移定律是什么来着?
现在人们已经有多种方法来测定阿伏加德罗常数,X射线衍射法就是其中的一种。通过对金晶体的X射线衍射图像的分析,可以得出金晶
现在人们已经有多种方法来测定阿伏加德罗常数,X射线衍射法就是其中的一种。通过对金晶体的X射线衍射图像的分析,可以得出金晶体的晶胞属于立方面心晶胞。若金原子的半径为1.44×(10的负10次方)m,金的密度为19.32g.㎝负3次方,金的摩尔质量为197g.mol负1次方,试通过这些数据计算阿伏加德罗常数的数值。
mafan00011年前0
共回答了个问题 | 采纳率
关于晶体的X射线衍射图解案例看到DNA的衍射图像没看懂意思
奇迹天堂1年前2
hupengiou 共回答了17个问题 | 采纳率82.4%
我的许多回答都和你的问题有关,可以去看看:
X射线衍射的一般实验过程
_Soledad1年前2
libinxny 共回答了22个问题 | 采纳率86.4%
1.样品制备
对于粉末样品,通常要求其颗粒的平均粒径控制在5mm左右,即过320目(约40mm)的筛子,还要求试样无择优取向.因此,通常应用玛瑙研钵对待测样品进行充分研磨后使用.
对于块状样品应切割出合适的大小,即不超过铝制样品架的矩形孔洞的尺寸,另外还要用砂轮和砂纸将其测试面磨得平整光滑.
2.充填试样
将适量研磨好的试样粉末填入样品架的凹槽中,使粉末试样在凹槽里均匀分布,并用平整光滑的玻片将其压紧;将槽外或高出样品架的多余粉末刮去,然后重新将样品压平实,使样品表面与样品架边缘在同一水平面上.
块状样品直接用橡皮泥或石蜡粘在铝制样品架的矩形孔洞中,要求样品表面与铝制样品架表面平齐.
3.样品测试
(1)开机前的准备和检查
将制备好的试样插入衍射仪样品台,盖上顶盖关闭防护罩;开启水龙头,使冷却水流通;检查X光管窗口应关闭,管电流管电压表指示应在最小位置;接通总电源,打开稳压电源.
(2)开机操作
开启衍射仪总电源,启动循环水泵;等待几分钟后,打开计算机X射线衍射仪应用软件,设置管电压、管电流至需要值,设置合适的衍射条件及参数,开始样品测试.
(3)停机操作
测量完毕,系统自动保存测试数据,关闭X射线衍射仪应用软件;取出试样;15分钟后关闭循环水泵,关闭水源;关闭衍射仪总电源及线路总电源.
4.物相检索
根据测试获得的待分析试样的衍射数据,包括衍射曲线和d值(或2q值)、相对强度、衍射峰宽等数据,利用MDI Jade软件在计算机上进行PDF卡片的自动检索,并判定唯一准确的PDF卡片.
x 射线衍射(XRD)与x射线衍射成像(XDI)有什么区别和联系?
x 射线衍射(XRD)与x射线衍射成像(XDI)有什么区别和联系?
x射线衍射成像(XDI)是不是在x 射线衍射(XRD)基础上利用计算机对XRD的数据进行计算分析得到的物质图像?
mi1es1年前1
我爱西红柿蘸辣椒 共回答了17个问题 | 采纳率94.1%
XRD = X-ray diffraction 是用一维检测器(one-dimensional detector)检测
XDI = X-ray diffraction imaging :是用二维检测器(two-dimensional detector)检测得到的影像.
X射线衍射照相法的原理是什么?
我厂的1年前2
fay444 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
照相法以光源发出的特征X射线照射多晶样品,并用底片记录衍射花样.根据样品与底片的相对位置,照相法可以分为德拜法、聚焦法和针孔法,其中德拜法应用最为普遍.
当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有 X射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关.这就是X射线衍射的基本原理.
电子衍射和X射线衍射的异同点如题,最好分点描述,越详细越好.
西瓜花花1年前1
要生活在地下 共回答了13个问题 | 采纳率76.9%
电子衍射与X射线衍射一样,遵从衍射产生的必然条件(布拉格方程+反射定律,衍射矢量方程或厄瓦尔德图解等)和系统消光规律.但电子波是物质波,按入射电子能量的大小,电子衍射可分为高能电子衍射、低能电子衍射和反射式高能电子衍射,而X射线衍射是X射线照射样品.
x射线衍射图谱x射线粉末衍射图谱中的竖坐标和横坐标都表示什么啊?我没学过这方面的知识
eee333111年前2
4656886 共回答了21个问题 | 采纳率85.7%
横坐标:角度(度),是2θ 角,是衍射谱仪扫描的角度.
纵坐标:是接收器检测到的计数,单位:CPS-每秒计数counts per sec.
另外,测试单上还会给出一系列数据,它们是:
第一列数据,是2θ 角,要除以2才是用到公式中的θ .
第二列数据,的d,单位是Å,
第三列数据,BG,可能是背景缩写;
第四列数据,峰高,计数值;
第五列数据,相对峰高(%),是把最强峰作为归一标准的相对强度值;
第六列数据,峰面积;
第七列数据,相对峰面积(%);
第八列数据,FWHM-Full width at half maximum (脉冲)峰半高宽;一般用于计算的峰强度使用高度就可以了,这是把峰都看成是常规峰.但这一项 FWHM 可以给出特异峰信息,在解析时会带来特殊意义.
第九列数据,XS(Å),XS是晶粒度(Å).
其中,计算的根据是布拉格定律公式:
2d sin θ = nλ,式中,λ为X射线的波长,λ=1.54056Å,衍射的级数n为任何正整数,这里一般取一级衍射峰,n=1.
当X射线以掠角θ(入射角的余角,又称为布拉格角)入射到你的晶体或部分晶体样品的某一具有d点阵平面间距的原子面上时,就能满足布拉格方程,从而测得了这组X射线粉末衍射图(资料).
x射线衍射鉴别晶体与非晶体的原理
幽月曼舞1年前1
小忙 共回答了8个问题 | 采纳率100%
x射线通过晶体后发生衍射,如同通过光栅一样.这样发生衍射的x射线到达背景时,在背景的某些特定位置上得到x射线较强的信号,其他位置则较弱;
而x射线通过非晶体后,由于非晶体原子排列的非周期性,发生类似晶体衍射...的效果不太明显.
以此,x射线衍射可鉴别晶体与非晶体.
(供参考)
堇青石会分解么做助熔剂降低煤灰熔点实验中,加入含铁的助熔剂后,X射线衍射光谱中堇青石的出峰没了.不只是分解了,还是其他物
堇青石会分解么
做助熔剂降低煤灰熔点实验中,加入含铁的助熔剂后,X射线衍射光谱中堇青石的出峰没了.不只是分解了,还是其他物质的峰太强,显不出来它了.这样就不能判断它是否促进了熔化.
麻烦各位专家了.在此感激不尽.正急用!
lmi21年前1
8481679 共回答了15个问题 | 采纳率93.3%
没有分解,是加合了.
煤灰融化要伴随一些无机物例如CO的释放.CO可以和堇青石形成加合物.
X射线衍射技术在材料中有哪些应用?其具体包含哪些?我的论文~十万火急!
pddn171年前2
傲骨杰伦 共回答了18个问题 | 采纳率83.3%
X太有用了,电子显微术不仅可以观察样品微观组织形态,而且可以利用高分辨率透射电子显微镜进行微区晶体结构分析,空间分辨率可以达到0.1nm.
X射线衍射技术在材料科学(包括无机、有机、金属、单晶等)、生命科学、聚合物的结构及性能表征中得到广泛应用,归纳起来有:
(1)多晶结构;
(2)晶胞参数的精确测定;
(3)物相分析;
(4)相图的测定;
(5)晶体宏观内应力的测定;
(6)晶粒度的测定;
(7)聚合物的结构;
(8)X射线衍射像貌学,研究单晶的完整性及缺陷;
1951年,英国女科学家弗兰克林,从自己拍摄的X射线衍射照片中发现了DNA的螺旋结构,随后她以此为题作了一次很出色的演讲
1951年,英国女科学家弗兰克林,从自己拍摄的X射线衍射照片中发现了DNA的螺旋结构,随后她以此为题作了一次很出色的演讲。后来她担心自己的发现是否真实存在,又公开否认了自己的发现。以后其他科学家从照片上也发现了这个结构,并提出了著名的DNA双螺旋结构学说,标志着生物学的到来。这说明
[ ]
A.弗兰克林缺乏自信,使她丧失成功的机会
B.弗兰克林非常谦虚,乐于把机会留给他人
C.是弗兰克林的自卑,使她与成功失之交臂
D.我们需要自信这种良好的心理品质
APPLE苹果20051年前1
091150 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
ACD