Рентгеновская дифракция в больших углах

Друга на сравнительно большой угол. В кристаллическом состоянии, как показали исследования при —165° с помощью дифракции рентгеновских лучей [4], молекула имеет симметрию mmm(D2h), однако изучение частот колебания привело к заключению, что в газовой фазе истинной симметрией молекулы является 42т (Ог ) [5]. Это различие между симметрией молекулы в твердом и газообразном состояниях подтверждается исследованием дифракции электронов [6]. [c.105]

Дискретное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами есть частный случай дифракции на кристаллах малый угол, под которым наблюдаются интерференции, соответствует периодам решетки, значительно большим длины волны. [c.281]

В последнее время все большее внимание при изучении углеродных материалов уделяется спектроскопии комбинационного рассеяния (КР-спектроскопия) [37—39]. На рис. 10 представлены типичные спектры КР для различных углеродных материалов. Природный графит характеризуется одной резкой полосой в спектре при 1580 см . Она соответствует дважды вырожденным деформационным колебаниям шестичленного кольца в Егя электронной конфигурации /)вл кристаллической симметрии. В случае не полностью упорядоченных переходных форм углерода (измельченный графит, пирографит, уголь, сажа) появляется вторая полоса при 1360 см Ч Она отвечает вибрационным состояниям разрушенной гексагональной решетки вблизи границы кристалла. Отношение интенсивностей этих полос характеризует поэтому степень кристалличности или усредненный диаметр микрокристалла, аналогичный тому, который рассчитывается из данных по дифракции рентгеновских,лучей. [c.33]

При достаточно совершенной кристаллической структуре объекта на электронограмме будут присутствовать не только точки (результат упругого рассеяния и дифракции электронов от точечного источника), но и дополнительная сложная картина светлых и темных поле (результат дифракции электронов пучка, претерпевших неупругое рассеяние в объеме объекта при малых потерях энергии. Интенсивность рассеяния электронов максимальна в направлении падающего пучка и с увеличением угла рассеяния а резко уменьшается. Пусть где-то внутри кристалла находится источник диффузно рассеянных электронов. В направлении ti и 2 рассеянные электроны встречают плоскости HKL кристалла, от которых отражаются в соответствии с законом Вульфа— Брегга. В связи с тем, что интенсивность диффузно рассеянных электронов, в направлении ai меньше, чем в направлении 2 (поскольку а <Са2), интенсивность отраженных лучей А/г>A/i. Следовательно, добавление к интенсивности фона [-fA/2 в направлении ai больше, чем убыль интенсивности —А/ь и, наоборот, убыль интенсивности —Д/2 в направлении 2 больше, чем добавление +A/i- В итоге в определенных направлениях должна возникать избыточная интенсивность фона, а в других недостаток интенсивности (рис. 20.31). Эти направления соответствуют образующим конусов, осью которых является нормаль к отражающим плоскостям HKL и HKL, и угол при вершине равен (180°—2 ). Геометрия дифракции электронов, источник которых располагается внутри самого кристалла, та же, что и геометрия псевдо-Косселя для дифракции рентгеновских лучей (см. гл. 9). В связи с малостью углов О пересечения конусов с плоскостью экрана или фотопластинки в случае дифракции быстрых электронов картина имеет вид прямых линий (вместо гипербол при рентгеновской дифракции). Картины линий Кикучи очень чувствительны к изменению ориентировки кристалла. Как видно на рис. 20.31,6, след отражающей плоскости точно проектируется посередине расстояния между соответствующими темной и светлой линиями Кикучи и представляет собой гномоническую [c.474]

Дифракционное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами характерно для ультрамикрогетерогенных систем с частицами аморфной структуры. Природа этого я1 ле1 ия аналогична дифракции видимого света малыми экранами и отверстиями, теория которой подробно рассматривается в следующем разделе, поспященном рассеянию света. Отличия состоят не только в размерах частиц и применяемых длин воли, а главное — в соотношениях между ними. Данный метод применим, если размеры определяемых частиц сравнимы или больше длин рентгеновских лучей. В связи с этим максимум рассеяния приходится па направление, совпадающее с направлением падающих лучей. Размер же области рассеяния, т. е. угол, при котором интенсивность рассеянных лучей нрактически равна нулю (Омзкс), тем меньше, чем больше рассеивающий объем. Эту величину можно оценить по соотношению [c.253]

Большим периодом обычно называют величину d == XllQ, где Х — длина во.лны, а 20 — угол дифракции, соответствующий максимуму в распределении интенсивности малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Изучение больших периодов, в частности при различных температурах [1], представляет большой интерес, поскольку опо позволяет судить о различиях в степени порядка в структуре полимеров. Мы исследовали изменение большого периода в ориентированных волокнах полиэтилена низкого давления в области темие])атур от комн атной до 116°. Съемки рентгенограмм в больших углах показали, что степень ориентации кристаллитов в волокнах была весь-лш высокой и практически пе менялась после проведения температурных съемок, поскольку волокна в образце находились в натянутом состоянии. Максимальное отклонение осей цепей от оси волокна (рассеяние текстуры) не превышало 10—15°. Ориентированный образец волокон помещался в печку, установленную на малоугловой камере. Температура контролировалась с точностью до 2°. При данной температуре снималась вся кривая малоуглового рассеяния. Остальные условия эксперимента были такими же, как в работах [2, 3]. Съемки кривых рассеяния проводились в течение нескольких пос.тедовательных циклов нагревания и охлаждения одного и того же образца. Измерения повторялись многократно, и результаты хорошо воспроизводились. Кривые распределения интенсивности меридионального малоуглового рефлекса, получен ныо в цикле 1 при повышении температуры до 113°, приведены ira рис. 1, а нри понижении температуры до 20° — на рис. 2. При [c.176]

Каждое кольцо (максимум) рентгенограммы аморфного вещества соответствует некоторому часто встречающемуся расстоянию между молекулами, атомами или ионами в исследуемой структуре. Величина этого периодически повторяющегося расстояния лишь приблизительно соответствует уравнению Брэгга [уравнение (Г)]. В аморфном полимере обычно имеется много повторяющихся групп (молекул, атомов или ионов), расстояние между которыми близко к некоторому среднему значениюи большое число групп, расстояние между которыми точно равно этому значению Н. Угол дифракции 0, полученный от пары молекул, находящихся на расстоянии Я и произвольно ориентированных относительно падающего пучка рентгеновских лучей, определяется соотношением [c.82]

Надо сказать, что по толщине кристаллы довольно однородны, причем, как видно из последнего рисунка, наблюдаются отражения до второго порядка, хотя известны случаи, когда были обнаружены отражения до четырех порядков. По положению максимумов на кривых интенсивности дифракции (угол отражения 20) с помощью уравнения Брегга пЯ = 2/з1п0 (где п — порядок отражения, Я, — длина волны рентгеновского излучения, I — большой период) можно определить величину так называемого большого периода, которая соответствует толщине кристалла. Исходя из того, что [c.172]

Кристаллическое строение полимера обычно определяется с помощью дифракции рентгеновских лучей. Хотя понятие кристаллов возникло в XVII веке и такими учеными, как Аббе Хой была проделана большая работа по изучению монокристаллов неорганических минералов, лишь с открытием дифракции рентгеновских лучей (или ультракоротких рентгеновских лучей) кристаллами, стали систематически изучаться кристаллические структуры. Явление было впервые обнаружено в 1912 г. Фридрихом, Книппингом и Лауэ [18], а затем подробно изучено У.Л. Брэггом [19, 20]. Схема опыта показана на рис. 2.3. Теория, развитая Лауэ, представляет собой распространение концепции оптических решеток [ 16,21] на трехмерный случай. Как было показано впоследствии, угол рассеяния связан с щ, то есть с расстоянием между плоскостями кЫ, и длиной волны X через уравнение Брэгга [c.42]

Результаты проведенного Хасселем и Штромме [16] изучения комплексов бензола с бромом и хлором состава 1 1 методом дифракции рентгеновских лучей показывают, что в криста-л-лических аддуктах компоненты ориентированы приблизительно в соответствии с моделью А. Кристаллы комплекса бензол — бром состоят из цепочек, образованных чередующимися молекулами донора и акцептора. Расстояния между атомами брома (2,28 А) почти такие же, как и в свободных молекулах брома каждый атом брома находится на расстоянии 3,36 А от центра ближайшего бензольного кольца. Линия, соединяющая оба атома брома молекулы акцептора, проходит через центр симметрии донора и составляет с плоскостью ароматического кольца угол приблизительно 90°. Соседние цепи расположены в шахматном порядке так, что атомы галогена окружены ребрами колец доноров соседних цепей. Хассель и Штромме [16, 17] предположили, что большая устойчивость комплексов в растворе может быть связана и с другими взаимными ориентациями молекул бензола и галогена, помимо модели А. В связи с этим заслуживает внимания то обстоятельство, что в противоположность комплексам состава 1 1, существующим в растворе, в кристалле каждый донор и каждый акцептор координированы более чем с одним партнером. В этом отношении представляет интерес вопрос, отличаются ли существенно спектры твердых комплексов от спектров комплексов в растворе. Весьма возможно, что нельзя описать все отдельные комплексы, присутствующие в растворах бензола и галогенов, одной моделью, даже не рассматривая процессов контактного переноса заряда. [c.64]

Дифракционное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами характерно для ультра.микрогетерогенных систем с частиц 1ми аморфной структуры. Природа этого явления аналогична дифракции видимого света ма.ты-ми экранами и отверстиями, теория которой рассматривалась в начале этог. разде.та. Отличия состс ят не юлько в размерах частпц и применяе-мых длин волн, а главное, в условиях, при которых проявляется дифракционное рас сеяние. Данный метод применим, еслн размеры определяемых частиц сравни-,мы или бо.гоше длин рентгеновских лучей. В связи с этим максиму.м рассеяния приходится на направление, совпадающее с направление.м падающих лучей. Размер же области рассеяния, т. е, угол бмакс, при котором интенсивность рассеянных лучей практически равна нулю, тем меньше, чем больше объем рассеивающей частицы. Эту величину можно оценить но соотношению [c.308]

Рентгеновские лучи рассеиваются почти полностью внешними электронами атомов и интенсивность рассеянного излучения зависит от того, каким образом распределены эти электроны в атоме. При малых углах дифракции амплитуда рассеянного пучка равна сумме амплитуд отдельных пучков, рассеянных каждым электроном. Таким образом, суммарная амплитуда пропорциональна числу внешних электронов. Для атома это число равно порядковому номеру 2, но у иона число внешних электронов отличается от 7, на заряд иона. При больших углах дифракции различные рассеянные лучи интерферируют, рассеяние ослабляется и коэффициент пропорциональности становится меньше числа внешних электронов. Этот коэффициент пропорциональности называется атомным фактором рассеяния /. Факторы рассеяния можно рассчитать, зная волновые функции электронов, что и было сделано, а полученные результаты табулированы. На рис. 8.1 приведены некоторые значения факторов рассеяния как функции з1п0Д. Здесь, как обычно, 0 означает брэгговский угол, а Я — длину волны рентгеновских лучей. Волновые функции электронов постоянно уточняются и по ним вычисляют новые [c.165]