Дифракция иа кристаллах

П ри прохождении электронов через газы и кристаллы наблюдаются явления дифракции и интерференции, которые свидетельствуют о волновых свойствах электронов. В дальнейшем было экспериментально доказано наличие волновых свойств у всех других корпускул, т. е. доказана всеобщность волновых свойств корпускул. Проявление волновых свойств усиливается при уменьшении массы и скорости корпускул. [c.47]

Экспериментом по обнаружению волновых свойств электрона суждено было вновь стать дифракции. И вновь на кристалле, на этот раз никеля. Произошло это выдающееся для физики событие в 1925 году в Нью-йоркской лаборатории фирмы Белл-Телефон . [c.96]

Контраст на электронно-микроскопическом изображении тонкой фольги определяется упругим и неупругим рассеянием электронов. Неупругое рассеяние ограничивает толщину образца, который можно изучать на просвет оно ответственно за абсорбционный контраст, возникающий при прохождении электронами участков фольги, имеющих различную массовую толщину (например, темные крупные включения в тонкой фольге). Упругое рассеяние вызывает дифракцию и вносит основной вклад в контраст на изображении реальных кристаллов, содержащих различного типа дефекты, выделения второй фазы и т. д. [c.52]

Глава завершается рассмотрением тесной аналогии между оптической дифракцией и дифракцией рентгеновских лучей на кристаллах. Косвенный способ, при котором можно получить изображения атомов в кристаллах на основе данных рентгеновской дифракции (косвенный, поскольку в рентгеновских лучах нельзя использовать линзы), будет кратко описан в гл. 5 в качестве приложения теории формирования изображения. [c.27]

Атомные функции рассеяния определяют толщину слоя кристалла, в пределах которого происходит извлечение (экстинкция) излучения из первичного в дифрагированный пучок. Соответствующие формулы приведены в работе [7]. Характерные значения глубины проникновения волнового поля в кристалл в диапазоне длин волн 1—10 нм—от десятков до единиц микрон. Исключение составляет область углов дифракции вблизи д = 45 , где экстинкция для компоненты излучения, поляризованной в плоскости, дифракции, мала, и оно поглощается в кристалле практически без отражения. В таком угловом диапазоне дифракции можно получить отраженный пучок, практически нацело поляризованный в направлении, перпендикулярном к плоскости дифракции и/или измерить поляризацию падающего излучения. [c.307]

Преимуществом кристаллов по сравнению с другими отражателями мягкого рентгеновского излучения, как показал проведенный анализ, являются большие углы дифракции и узкие дифракционные пики, что позволяет применить их для построения рентгенооптических схем с большими апертурами и высоким разрешением. [c.313]

Первое подтверждение этой гипотезы было получено в опытах по дифракции электронов на кристаллах. Опыты по дифракции и интерференции такого типа являются наиболее убедительным и прямым доказательством наличия волновых свойств у частиц. Впоследствии они были осуществлены также с молекулами и нейтронами. [c.16]

С помощью (14) можно рассчитать амплитуду рассеяния от любой молекулы пли совокупности молекул, а также от кристалла. Кристаллы построены из периодически повторяющихся в трех измерениях группировок атомов электронная плотность кристалла p xyz) является, следовательно, периодической функцией всех трех координат. Чтобы описать строение кристалла, достаточно знать расположение атомов в элементарной ячейке, характеризуемой размерами а,Ь, с ее ребер. Повторением этой ячейки образуется вся кристаллическая структура. Следовательно, расположение атомов в элементарной ячейке и определяет картину дифракции от кристалла. Мы уже получили простейшим путем условие (1), определяющее направления дифрагированных кристаллом иучков. Рассмотрим теперь это более строго. Кристалл представляет собой периодическое в трех измерениях распределение рассеивающей материи. Поэтому вместо интеграла Фурье (10) от произвольной функции нужно теперь найти аналогичный интеграл от периодической функции. [c.13]

Возвратимся к анализу влияния искажений первого рода на интенсивность. Рассмотрение, проведенное нами сейчас для случая влияния теплового движения на дифракцию от кристалла, справедливо вообще для любых искажений первого рода и любых объектов. Соответствующую формулу легко получить, подставляя вместо в (31) общее выражение g(S) (24) [c.201]

Функция Z X) (59) вследствие периодичности косинуса будет обладать максимумами и минимумами. Так же как при дифракции на кристалле, максимумы возникнут при значениях [c.209]

Изложение мы начнем с рассмотрения дифракции на кристалле, построенном из ценных молекул, затем разберем влияние на дифракционную картину элементарных нарушений, и далее — более общих нарушений но мере возрастания их степени. [c.243]

Таким образом, теория дифракции от ценных молекул, уложенных в кристаллическую решетку,— это теория дифракции от кристаллов вообще. Имеется только одна особенность, связанная со вторичным строением образцов. Дело в том, что кристаллы из цепных молекул, как правило, образуют аксиальные текстуры, ориентируясь осью с вдоль общего для всех них главного направления (оси текстуры) и располагаясь беспорядочно по азимуту. [c.243]

Эта книга возникла из записей, которые я сделал в течение последних 10 лет для лекций по физической оптике, физике дифракции и электронной микроскопии, предназначенных студентам старших курсов и аспирантам. Она отражает мой особый интерес к дифракции электронов и дифракции от разупорядоченных и несовершенных кристаллов в ней используется подход, особенно удобный для рассмотрения именно этих вопросов. Такой метод использует фурье-преобразование с самого начала, а не как обобщение методов рядов Фурье, он не только более удовлетворителен по лежащим в его основе концепциям и теориям, но и позволяет с единых позиций рассматривать все различные разделы физики дифракции, будь то дифракция электронов, рентгеновских лучей или нейтронов. [c.9]

Дальнейшее отличие геометрии дифракции рентгеновских лучей от геометрии при использовании электронов заключается в числе дифрагированных пучков, получающихся одновременно. Для рентгеновских лучей даже при размытии максимумов рассеивающей способности или сферы Эвальда, которые обсуждались выше вероятность того, что сильное отражение будет появляться для любой частной ориентации падающего пучка, мала для кристаллов с малыми элементарными ячейками. Если же сильное отражение действительно появляется, то маловероятно, что появится второе такое же сильное отражение. С другой стороны, для электронов сфера Эвальда обычно пересекает некоторое число протяженных областей рассеивающей способности и для частных ориентаций число дифрагированных пучков может быть значительным. Это иллюстрируется фиг. 6.2, которая дает приближенное сравнение дифракции рентгеновского СиК -излучения и дифракции электронов с энергией 80 кэВ от кристаллов золота или алюминия, для которых условие Брэгга выполняется для 400-точки обратной решетки в обоих случаях. При рассеянии рентгеновских лучей совершенные кристаллические области имеют предположительно размер 1000 А или больше. В случае дифракции электронов кристалл обычно берут в виде тонкой пленки толщиной 50 А. [c.134]

Дифракция и изображения клиновидных кристаллов [c.201]

При дифракции в кристалле функции прохождения через слои д х, у) будут периодическими, и можно записать [c.237]

Благодаря тому, что можно установить взаимно однозначное соответствие между дифракционными лучами, к-рые дает монокристалл, и узлами О. р., понятие О. р. чрезвычайно удобно при описании дифракции на кристаллах рентгеновских лучей, электронов и нейтронов (см. Рентгеновский структурный анализ, Электронография,Нейтронография). Индексы узла О. р. /), 9 и / связываются с индексами h, knl, нек-рой серии взаимно параллельных узловых сеток решетки кристалла, соотношениями р = пЛ, q = пк, г = п1, где п — порядок отражения дифракционного луча от данной серии сеток. В этом случае каждому узлу О. р. приписывается определенный вес, выражаемый через интенсивности дифракционных лучей. Спм.мет-рия такой взвешенной О. р. описывается одной из точечных групп симметрии с добавлением центра инверсии (если его нет в этой группе) и всех порожденных этим добавлением элементов симметрии (закон центро-симметричности дифракции на кристаллах). [c.470]

Уравнение Эйнштейна (177.1) (его можно также записать в виде = h (v — Vq) = eV), подтвержденное опытами Милликена, подвергалось и в дальнейшем разнообразным экспериментальным проверкам. В частности, частота падающего света варьировалась в очень широких пределах — от видимого света до рейтгеновских лучей, и во всем интервале опыт оказался в превосходном согласии с теорией. В опытах с рентгеновскими лучами проверка упрощается благодаря тому, что v очень велико по сравнению с Vq. Поэтому соотношение Эйнштейна принимает вид hv — eV и позволяет определить V, если измер ёно V. Таким приемом пользуются даже для определения длины волны очень жестких у-лучей, для которых метод дифракции на кристаллах невозможно осуществить с достаточной точностью из-за малости соответствующей длины волны. [c.640]

На основании дифракционных явлений были созданы приборы, позволяющие измерить с большой точностью длины волн рентгеновского излучения. Это открыло дорогу к широкому кругу экспериментов в области физики рентгеновских лучей, приведших к открытию новых явлений, например эффекта Комптона (см. 2). Основанный на этих явлениях рентгеноструктурный анализ остался и до настояидего времени одним из очень эффективных методов изучения структуры вещества. Использование дифракции на кристаллах для управления рентгеновскими лучами лежит в основе рентгеновской оптики, получившей особенно большое развитие в последние годы. [c.52]

При д и п а м и ч. дифракции в условиях лауэвского пропускания значит, часть интенсивности поля проходит через толстые ( з> 1(Г ) кристаллы, практически не ослабляясь. Это явление и наз. А. п. э. При динамич. дифракции в кристалле устанавливается пространственно-неоднородная структура поля с масштабом неоднородности порядка размеров элементарной ячейки кристалла. Для правильного описания ослабления интенсивности такого поля показатель экспоненты в (1) должен учитывать не только величину фотоэлектрического поглощения, но и пространственную структуру поля. [c.89]

При Д. а. и м. взаимодействуют внеш. электронные оболочки частиц пучка и мшиени. Т. к. при объединении атомов в молекулы и кристаллы внеш. оболочки испытывают наиб, деформации, Д. а. и м. пользуются при изучении этих деформаций. В то же время при оп-ределеиии структурных амплитуд в др. типах структурного анализа (см. Рентгеновский структурный анализ, Нейтронография, Электронография) используют атомные факторы, рассчитываемые математически или получаемые экспериментально, к-рые при рассмотрении явлений Д. а. и м. применить нельзя, т. к. они в этом случае оказываются разными для разд. хим. соединений. Интерпретация дифракц. исследований часто проводится с помощью модели жёсткой гофриров. поверхности, характеризуемой амплитудой гофра А. [c.663]

L (ij) определяются схемой дифракции. Для кристалла с заметным поглощением в Q ( ) нужно учитывать экс-тинкционное ослабление проходящего и рассеянного лучей в объёме кристалла. При Д, р, л. в моза-ИЧН0А1 кристалле имеет место явление вторичной экс-тинкции. [c.672]

Дифракция рентгеновских лучей в жидкостях отличается от их дифракции в кристаллах. На рентгенограмме жидкости, полученной фотографическим методом, при длительных экспозициях вместо резких интерференционных линий, характеризующих структуру кристаллической решетки, обнаруживаются широкие дифракционные полосы с размытыми краями. При фотомет-рировании рентгенограмм получаются кривые интенсивности с несколькими максимумами. Расчетным путем по кривым интенсивности определяют ближний порядок атомов в жидкости. В качестве примера на рис. 1 приведена кривая интенсивности ртути (В. И. Данилов, [c.12]

Как было показано в [5.17], в двупреломляющих фоторефрак-тивных кристаллах при использовании анизотропной дифракции максимально возможная широкополосность объемной голограммы (5.33) при считывании на измененной длине волны может быть достигнута также и в существенно отличной геометрии (рис. 5.14, б). В отличие от соосной схемы Габора волновые векторы предметной и опорной световых волн здесь оказываются неколлинеарными, в результате чего нулевой порядок дифракции и восстановленное изображение оказываются пространственно разделенными. Отметим, что в данной схеме благодаря ортогональной поляризации считывающей и восстановленной световых волн может быть достиг- [c.100]

При восстановлении (рис. 1,6) голограмма освещается белым светом с той же стороны, с которой падал опорный пучок. Как и в случае дифракции на кристалле, образуется одноцветное восстановленное изображение, которое получается в соответствии с принципом восстановления волнового фронта, описанным Габором в 1948 г. [3]. [c.215]

Здесь N — число элементарных ячеек данного кристаллика. Естественно, что зависимость от г пропадает, поскольку ведется интегрирование по телесному углу. Поляризационный множитель Томсона (1 -И соз 26)/2 вместе с другими, зависящими от 0,— в данном случае (8т 26)" —называют угловым фактором. В тех случаях, когда при дифракции от агрегатов цепных молекул из меряют интегральную интенсивность, также нужно использовать угловые факторы. Вид их, как.и при дифракции от кристаллов, зависит от метода съемки и геометрии расположения образца. Характерным видом упорядоченности цепных молекул в агрегатах является их параллельное друг другу расположение. Во многйх случаях они (или образуемая ими совокупность кристалликов) дают так называемые текстуррентгенограммы. При любых поворотах кристалликов вокруг общего направления — оси текстуры, но при сохранении неизменности самой этой оси осуществляются такие же условия, как в методе вращения кристаллов вместо поворота (во времени) одного кристалла имеется непрерывный (в пространстве) набор ориентаций различных кристалликов. Наиример, для рефлексов на нулевой слоевой линии (в случав перпендикулярности первичного пучка оси текстуры) угловой фактор имеет вид [c.19]

Теоретические приближения, которые были использованы для формулировки динамической теории дифракции в кристаллах, можно разделить на два общих класса приближения, основанные на квантоврмеханической записи волнового уравнения в кристаллической решетке как дифференциального уравнения, и приближения, базирующиеся на интегральной формулировке. Приближения для дифракции электронов на основе квантовой теории поля сделали Оцуки и Янагава [323, 324], а современное приближение в рентгеновской дифракционной теории предложил, например, Курияма [268, 269], но здесь эти приближения обсуждаться не будут. [c.174]

Высказывалось мнение, правда недостаточно обоснованное, что этот подход напоминает первую трактовку рассеяния рентгеновских лучей кристаллами, данную Дарвином 1081, и аналогичный метод, использованный при расчете интенсивностей для электронно-микроскопических изображений, который предложен Хови и Уиланом [213]. В этих трактовках рассматривается дифракция падающих плоских волн на отдельных атомных плоскостях, дающая ряд дифракционных пучков, т. е. предполагается, что на межатомных расстояниях выполняются условия дифракции Фраунгофера, а не Френеля. В первоначальной трактовке Дарвина предполагалось, что падающая плоская волна отражается от атомной плоскости, давая лишь один дифракционный луч. Такое предположение оправдано с точки зрения его целесообразности и приемлемости, но поскольку мы знаем, что двумерная решетка приводит ко многим дифракционным пучкам, было бы уместным, по-видимому, более полное подтверждение его с помощью п-волновой дифракционной теории. Более полную и современную оценку приближения Дарвина для рентгеновской дифракции выполнили Бори [33] и Уоррен [388], а приближение для электронной дифракции и микроскопии описали Хирш и др. [195]. [c.175]

Икс-единица— [ икс-ед. X], (XU) — внесистемная единица длины, применяемая для выражения длины волны рентгеновского и гаммач1злучения, а также параметров кристаллической решетки. И.-е. была введена в 20-х гг. XX в. в связи с трудностью абс. измерений длин волн рентген, лучей и постоянных кристал. решетки. При измерении длин волн рентген, лучей по их дифракции на кристаллах основываются на условии Вульфа-Брегга т = 2 d sin б, где — длина волны d — межплоскостное расстояние в кристалле в — угол скольжения т — порядок скольжения. Т. о. для определения точного значения д. б. известно точное значение d. Для прецезионных измерений употребляются кристаллы кальцита, djoo к-рого в 20-е гг. точно известно не было. Поэтому было предложено считать с/що = 3,02945 А, а в новых ед. юо = = 3,02945 кХ. Т. о.. И.-е. была введена как 10 А. К 1947 г. было установлено, что 1 кХ = 1,00202 А. Т. к. длины волн и постоянные решеток выражались в икс-единицах, она была сохранена как самостоятельная ед. длины. В наст, время принято, что 1 икс-ед, = 1,00206 10" д= 1,00206 10"м. Ед. допускается применять в научных трудах по физике. [c.269]

Викторов И. А. Упругие поверхностные волны на цилиндрических поверхностях кристаллов.— В кн. Докл. VI Все-союз. симпоз. по дифракции и распространению волн, Ереван, Цахкадзор. Ереван ВНИИРИ, 1973, т. 2, с. 391—394. [c.283]

Главы о дифракции в кристаллах, энергетических зонах,, сверхпроводимости и магнитном резонансе в значительной мере переработаны. При этом во всех случаях предпринимались усилия к тому, чтобы сделать излол<ение более ясным, понятным, наглядно иллюстрированным, наиболее отвечающим интересам студентов. Я старался прояснить все трудные вопросы, с которыми ко мне обращались студенты. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...