x射線衍射儀衍射圖樣中,高指數峰為什麼會分裂成兩個峰?

而低指數峰就沒有此現象。


這應該說明這原本就是兩個峰,低指數峰因為掃描的角解析度太小等原因沒法分辨出來。

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補充:

  1. 我用過的X光衍射儀是用單色儀去掉了K alpha2線,防止出現這種情況。不過我不是做實驗的,所以也沒有用過多少X光儀器,是不是所有的都是這樣我不是很確定。我其實想問一下做實驗的朋友們是不是所有的儀器都用了單色儀
  2. 我遇到過這種出現單峰分裂的情況,當時的情況下稍微算一下就知道是因為角解析度不夠,(特別是複合材料的情況),所以出現了低指數峰看不出來的情況。所以我才這樣回答。
  3. 關於k alpha1和2雙線的情況,寫了一個及其簡單的python程序算了一下。zhihu不能加圖片,所以放在我的豆瓣了。http://www.douban.com/note/199443636/ 橫軸是k alpha1的0.154051nm線所對應的衍射角度(1倍的theta,不是兩倍的),縱軸是k alpha1和k alpha2線的角度差別。可以看到這個差別很小。一半比較粗糙的掃描是0.1度的解析度,這樣的話,如果沒有用單色儀去掉其中一條線,確實可能出現單峰變雙峰的情況。但是這個是可以分辨出來的,因為k alpha1線的強度是k alpha2線的2倍左右,所以如果分裂之後的峰的高度大約是兩倍這樣的差別,可能就是k alpha1,2兩條。(這個還要注意,有時候為了做圖的時候去掉背景雜訊,縱軸的起點並不是0.)


我自己給自己答個題。。。

當年自己問的。。。

這是考研題,凡是希望報考北航材料系的肯定要知道這個題的答案的。。。。

修改,感謝@ 金晨羽 的糾正。。。昨天貿然答題的代價。。。

前期準備的理論基礎:x射線衍射譜是按照布拉格方程來推導的,其角度與x射線波長和鏡面間距有關。具體就不展開了。

然後,將布拉格方程兩邊微分(這個微分過程比較繁複。。。請自行推倒。。。)就可以得

δ(theta)/tan(theta) = δd/d d指波長(好吧我在亂使用符號。。。)(這裡出現的這個理論式。是我們老師的一個結論式,也可以說是一個理論的指導式。就是為了說明解析度不同的式子。推到過程中好像是存在某些省略和約等於的步驟,但是明白這個意思就好,),δd/d不變的情況下,theta 越大,δ(theta)的絕對值越大。(主要為了理解theta對於解析度的影響)

然後就能推導出,一個小的波長的變化,能在較大的角度上得到體現,而角度越大,體現的越好。這是重要結論。。。

ok,再來說為什麼會有兩個峰,兩個峰就是因為x射線衍射儀中,一般都用到的是特徵x射線顏射,而特徵x射線中,比如K線,會因為躍遷機制的不同,產生 Kα1和Kα2 等不同的衍射峰(這裡的符號就是那個 Kα 。主要是從不同的能級躍遷回同一個能級產生的x射線,它們的波長略有不同。),但因為波長相差不多,一般不在x射線譜中顯示出來。

當利用此種特徵x射線來做x射線衍射的時候,低角度對於波長差異小的表現能力不好,就不會顯示出兩個峰,而高角度,對於不同波長的x射線分辨能力較好,就能表現成兩個裂開的峰。。。。

解釋的不是特別準確,但意思是這個意思。。。。

錯誤之處,請指正。。。


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