химический каталог




Основы структурного анализа химических соединений

Автор М.А.Порай-Кошиц

монокристалла. Различные схемы, основанные на методе вращения, но включающие то или иное перемещение кассеты с рентгеновской пленкой, называют рентгенгонио-метрическими.

По способу регистрации лучей рентгеновскую аппаратуру можно разделить на два типа: фотографическую и дифрактометрическую. В фотографических установках лучи фиксируются на рентгеновской пленке, в дифрак-тометрах — счетчиком-детектором элементарных частиц. Но основа метода остается в обоих случаях неизменной. Разница заключается лишь в том, что при фотографической регистрации мы наблюдаем следы всех дифракционных лучей на проявленной пленке (т. е. одновременно), а в дифрактометрах регистрируем их последовательно по той или иной заранее заданной схеме движения счетчика (и кристалла в случае метода вращения).

Помимо обычных детекторов — счетчиков квантов (т. е. интенсивности лучей), существуют также полупроводниковые энергодисперсионные детекторы с многоканальными анализаторами квантов по их энергии hvt т. е. по длине волны дифрагированных кристаллом лучей. Использование таких детекторов позволяет видоизменить схему полихроматического метода и, по существу, создать еще один метод получения дифракционной картины как с поликристаллического, так, в принципе, и с монокристаллического объекта — метод энергодисперсионной дифрактометрии (см. ниже).

В нейтронографии, использующей в качестве «лучей» поток нейтронов, аналогом метода энергодисперсионной дифрактометрии можно считать времяпролетную методику регистрации дифракционного эффекта, позволяющую разделять в пучке нейтронов компоненты с разным временем прохождения от кристалла до детектора,, т. е. нейтроны разной скорости, а следовательно, и с разной «длиной волны» Я, определяемой соотношением де Бройля x=h/mv.

§ 6. Другие способы представления дифракционного эффекта. Индицирование рентгенограмм

Уравнение Брэгга. В 1914 г. Брэгг предложил другую, более наглядную трактовку дифракции рентгеновских лучей в кристалле.

Выделим в трехмерной «решетке» одинаковых атомов какую-либо одну плоскую сетку атомов и рассмотрим рассеяние рентгеновских лучей отдельно этой сеткой (рис. 28, а). В соответствии с обычными законами оптики результатом совместного действия рассеянных лучей должно быть их отражение от плоскости под углом 0, равным углу падения. Представим теперь всю трехмерную атомную решетку как совокупность параллельных сеток. Лучи, отраженные последовательными сетками, не совпадают по фазе из-за различия в расстояниях от источника М до точки наблюдения N (рис. 28, б).

Они не будут гасить друг друга лишь при условии, что разность хода лучей, отраженных соседними плоскостями, составит целое число длин волн. Это условие можно записать в виде ЛВ + ВС = п\. Учитывая, что AB = BC=dhkt sin 0, получаем уравнение Брегга:

2dm SIN % r= nl. (20)

Оно определяет те углы f>, под которыми может происходить отражение от заданной серии сеток (hkl). Целое число п=\, 2, 3,... называется порядком отражения. В кристалле можно провести множество серий узловых сеток разного наклона [с разными индексами (hkl)], и каждая серия в соответствии со своим dhki даст ряд отражений разного порядка. Для получения каждого отражения нужно либо придать кристаллу соответствующую ориентацию, либо подобрать нужную длину волны.

В целом трактовка Брэгга является лишь иной, более формальной интерпретацией той же дифракционной картины. Нетрудно установить и взаимосвязь между параметрами, характеризующими условия Лауэ и уравнение Брэгга. В условиях Лауэ фигурируют дифракциРис. 28. К выводу уравнения Брегга:

а — рассеяние рентгеновских лучей двумерной сеткой атомов; б — дифракция от серии атомных (узловых) сеток

онные индексы pqr, в уравнении Брэгга — индексы отражающей серии сеток (hkl) и порядок отражения п. Индексы h, kt I по определению равны числу частей, на которые разбиваются серией сеток (hkl) ребра а, Ь и с элементарной ячейки, а п — разность хода лучей, отраженных соседними плоскостями. Следовательно, nh, nk и nl отвечают разностям хода лучей, рассеянных атомами, отстоящими друг от друга на один период по осям X, Y и Z соответственно. Именно этот смысл имеют целые числа р, q, г в условиях Лауэ. Таким образом, р= = nh, q = nk, r=nl.

Интерференционное уравнение. Условие Лауэ и уравнение Брэгга, имея алгебраическую форму, по сути выражают связь между геометрическими параметрами — направлениями первичного пучка, дифракционного луча, ориентацией кристалла и его параметрами. Естественно поэтому перейти к векторному выражению этой взаимосвязи.

Пусть серия плоскостей (hkl) с межплоскостным расстоянием dhkt находится в отражающем положении. Зададим направление первичного пучка единичным вектором S0, направление дифракционного луча — единичным вектором S (рис. 29, а). Составим векторную разность S—So.

Поскольку угол падения равен углу отражения, вектор S—S0 направлен перпендикулярно отражающей серии плоскостей, а поскольку |S| = |S0| —1, по длине он равен 2sin#. Следовательно, S—S0 = 2 sin ft Nhki, где — единичный вектор

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

Скачать книгу "Основы структурного анализа химических соединений" (1.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
губернаторские стенды
антирадар stealth
полки compass купить
рабочие шкавчики для переодевания

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)