《習(xí)題課電子衍射花樣標(biāo)定課件》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《習(xí)題課電子衍射花樣標(biāo)定課件（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、透射電子顯微像的襯度有三種透射電子顯微像的襯度有三種襯度襯度: : 熒光屏或照相底板上圖像的明暗熒光屏或照相底板上圖像的明暗. . 又叫黑白反差又叫黑白反差, , 或叫對(duì)比度或叫對(duì)比度. . 質(zhì)厚襯度質(zhì)厚襯度 衍射襯度衍射襯度 試樣各部分質(zhì)量與厚度不同造成的顯試樣各部分質(zhì)量與厚度不同造成的顯微像上的明暗差別叫質(zhì)厚襯度。微像上的明暗差別叫質(zhì)厚襯度。復(fù)型和非晶態(tài)物質(zhì)試樣的襯度是質(zhì)厚襯度復(fù)型和非晶態(tài)物質(zhì)試樣的襯度是質(zhì)厚襯度. . 質(zhì)厚襯度的基礎(chǔ)質(zhì)厚襯度的基礎(chǔ): : 1. 1.試樣原子對(duì)入射電子的散射試樣原子對(duì)入射電子的散射 2.2.小孔徑角成象。小孔徑角成象。把散射角大于把散射角大于的電子擋掉，只的

2、電子擋掉，只允許散射角小于允許散射角小于的電子通過(guò)物的電子通過(guò)物鏡光闌參與成象。鏡光闌參與成象。這個(gè)特點(diǎn)在研究晶體內(nèi)部缺陷時(shí)很有用這個(gè)特點(diǎn)在研究晶體內(nèi)部缺陷時(shí)很有用. .n 晶體樣品，薄膜樣品（金屬，陶瓷）的襯度來(lái)源晶體樣品，薄膜樣品（金屬，陶瓷）的襯度來(lái)源于衍射襯度。于衍射襯度。衍射襯度衍射襯度衍射襯度通常是衍射襯度通常是單束成像襯度單束成像襯度.成像時(shí)用透射束成像時(shí)用透射束或者用衍射束或者用衍射束.圖中用透射束成像圖中用透射束成像透射束透射束衍射束衍射束衍射束衍射束像面像面明場(chǎng)像明場(chǎng)像 中心暗場(chǎng)像中心暗場(chǎng)像 明場(chǎng)像明場(chǎng)像: : 用透射束成像用透射束成像.暗場(chǎng)像暗場(chǎng)像: : 用單束衍射束成像

3、用單束衍射束成像中心暗場(chǎng)像中心暗場(chǎng)像: : 用束傾斜裝置把衍射束調(diào)到用束傾斜裝置把衍射束調(diào)到主軸上成像主軸上成像.使成像的衍射束通過(guò)電鏡中軸使成像的衍射束通過(guò)電鏡中軸，以減小球差，獲得較高質(zhì)量的圖象。，以減小球差，獲得較高質(zhì)量的圖象。除透射束外，還同時(shí)讓一束或多束的衍射束除透射束外，還同時(shí)讓一束或多束的衍射束參與成象。由于各束的相位相干作用而得到參與成象。由于各束的相位相干作用而得到晶格（條紋）像或晶體結(jié)構(gòu)（原子）像。晶格（條紋）像或晶體結(jié)構(gòu)（原子）像。用來(lái)成象的衍射束（透射束可視為零級(jí)衍射用來(lái)成象的衍射束（透射束可視為零級(jí)衍射束）愈多，得到的晶體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)愈豐富。束）愈多，得到的晶體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)愈

4、豐富。衍射襯度(振幅襯度)1. 1. 電子束通過(guò)試樣，相電子束通過(guò)試樣，相位受到晶體勢(shì)場(chǎng)的調(diào)制，位受到晶體勢(shì)場(chǎng)的調(diào)制，在試樣下表面處得到帶有在試樣下表面處得到帶有晶體結(jié)構(gòu)信息的物面波晶體結(jié)構(gòu)信息的物面波 0 0(r).(r).2. 2. 物面波物面波 0 0(r)(r)經(jīng)過(guò)物鏡經(jīng)過(guò)物鏡的作用，在后焦面上得到的作用，在后焦面上得到衍射束，用衍射波函數(shù)衍射束，用衍射波函數(shù)Q(g)Q(g)表示。物鏡好象起了表示。物鏡好象起了頻譜分析器的作用，把物頻譜分析器的作用，把物面波中的透射波和各級(jí)衍面波中的透射波和各級(jí)衍射波分開(kāi)來(lái)。從數(shù)學(xué)上講，射波分開(kāi)來(lái)。從數(shù)學(xué)上講，物鏡對(duì)物鏡對(duì) 0 0(r)(r)進(jìn)行了一次

5、進(jìn)行了一次富氏變換。記作富氏變換。記作Q(g)=FQ(g)=F0 (r)(r)物面波物面波 0 0(r)(r) 衍射波衍射波Q(g)Q(g)Q(g)=FQ(g)=F0 0(r)(r)像面波像面波(r)(r)(r)=(r)(r)=(r)=F=F-1-1Q(g)Q(g)這個(gè)這個(gè)過(guò)程，可理解為過(guò)程，可理解為Q(g)Q(g)乘乘上相位因子上相位因子exp(-iX(g)exp(-iX(g)后的富氏逆變換后的富氏逆變換, , 其結(jié)果其結(jié)果是衍射波還原成放大了是衍射波還原成放大了的 物 面 波 ， 即 像 面 波的 物 面 波 ， 即 像 面 波(r)(r)。物面波物面波 0 0(r)(r) 衍射波衍射波Q

6、(g)Q(g)Q(g)=FQ(g)=F0 0(r)(r)像面波像面波(r)(r)(r)=(r)(r)=(r)=F=F-1-1Q(g)Q(g) rgQrFF 1)(0包含了兩次富氏變換包含了兩次富氏變換. . 第一次，物鏡將第一次，物鏡將物面波分解成各級(jí)衍射波，在物鏡后物面波分解成各級(jí)衍射波，在物鏡后焦面上得到衍射譜。第二次各級(jí)衍射焦面上得到衍射譜。第二次各級(jí)衍射波波相互干涉相互干涉，重新組合，得到保留原，重新組合，得到保留原有相位關(guān)系的像面波，在像平面處得有相位關(guān)系的像面波，在像平面處得到晶格條紋像。到晶格條紋像。物面波函數(shù)物面波函數(shù) 衍射波函數(shù)衍射波函數(shù) 像面波函數(shù)像面波函數(shù)相位襯度像的種類(lèi)

7、相位襯度像的種類(lèi)原子像：原子像：像點(diǎn)與原子柱的投影對(duì)應(yīng)，可以像點(diǎn)與原子柱的投影對(duì)應(yīng)，可以用原子用原子分布進(jìn)行解釋。分布進(jìn)行解釋。 結(jié)構(gòu)像：結(jié)構(gòu)像：像點(diǎn)與原子團(tuán)或原子圍成的通道像點(diǎn)與原子團(tuán)或原子圍成的通道對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)，可以用結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接解釋?？梢杂媒Y(jié)構(gòu)進(jìn)行直接解釋。 晶格條紋像：晶格條紋像：像點(diǎn)與晶面間距對(duì)應(yīng)，與原子排列像點(diǎn)與晶面間距對(duì)應(yīng)，與原子排列無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。高分辨像：高分辨像：分辨率很高的像。分辨率很高的像。Abbe d 為衍射晶面間距。為衍射晶面間距。為入射電子束的波長(zhǎng)。為入射電子束的波長(zhǎng)。為入射束與衍射晶面之間的夾角。為入射束與衍射晶面之間的夾角。 n為衍射級(jí)數(shù)（為衍射級(jí)數(shù)（n = 0,

8、1, 2, 3 ），），當(dāng)當(dāng) n0就是透射束，與入射束平行。就是透射束，與入射束平行。ndsin2衍射晶面衍射晶面入射束入射束衍射束衍射束三者之間的幾何關(guān)系三者之間的幾何關(guān)系A(chǔ)* *o o*AGO*O O1/d1/d1/1/1/1/AGO*OO1/d1/d1/1/1/1/R R：照相底板上中心斑點(diǎn)到衍射斑點(diǎn)的距離。照相底板上中心斑點(diǎn)到衍射斑點(diǎn)的距離。d d：衍射晶面間距。衍射晶面間距。L L：樣品到底板的距離。通常叫相機(jī)長(zhǎng)度。樣品到底板的距離。通常叫相機(jī)長(zhǎng)度。: 入射電子波長(zhǎng)入射電子波長(zhǎng) 。LRd 單位單位： mm mm mm mm 或者或者 mm nm mm nmmm nm mm nm 令令

9、 K KLL，則則 d dK/RK/R 已知相機(jī)常數(shù)已知相機(jī)常數(shù)K K，就可根據(jù)底板上測(cè)得的，就可根據(jù)底板上測(cè)得的R R值算出值算出衍射晶面衍射晶面d d值，同時(shí)根據(jù)值，同時(shí)根據(jù)R R的方位，可知道衍射晶的方位，可知道衍射晶面的位置（面的位置（R 垂直與衍射晶面）。垂直與衍射晶面）。衍射束的強(qiáng)度衍射束的強(qiáng)度I I(hkl)(hkl) 和結(jié)構(gòu)因素和結(jié)構(gòu)因素F F( (hklhkl）有關(guān)，有關(guān)， 即即 I I (hkl)(hkl) F F ( (hklhkl）2 2 F F ( (hklhkl）表示晶體中單位晶胞內(nèi)所有原子的表示晶體中單位晶胞內(nèi)所有原子的散射波在散射波在（hklhkl）晶面衍射束方

10、向上的振幅之晶面衍射束方向上的振幅之和。和。)(2exp1)(jjjNjjhkllzkyhxifF)(2sin)(2cos)(2explzjkyjhxjilzjkyjhxjlzkyhxijjj1)7(exp)5(exp)3(exp)1 (exp1)6(exp)4(exp)2(exp)(expiiiiiiioi結(jié)構(gòu)消光規(guī)律在進(jìn)行電子衍射分析時(shí)非常重結(jié)構(gòu)消光規(guī)律在進(jìn)行電子衍射分析時(shí)非常重要的，晶體結(jié)構(gòu)不同，消光規(guī)律不同。要的，晶體結(jié)構(gòu)不同，消光規(guī)律不同。)(2exp1)(jjjNjjhkllzkyhxifF0lwkvhuLRd Ri101010 17di2.082.082.08 1.18hkl01

11、101101111260oRi10101115.5di2.082.081.82 1.29hkl11111120022070o某體心立方晶體的電子衍射某體心立方晶體的電子衍射花樣為正六邊形。測(cè)得基本花樣為正六邊形。測(cè)得基本特征平行四邊形的特征平行四邊形的R1R2 R3 12.0mm， R420.8mm 已知相機(jī)常數(shù)為已知相機(jī)常數(shù)為21.5mmAmmAo o. . 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：1.1.標(biāo)定衍射花樣標(biāo)定衍射花樣 2. 2.計(jì)算出該物質(zhì)的晶胞參數(shù)。計(jì)算出該物質(zhì)的晶胞參數(shù)。R1R1R2R4R4R R3 3R1=10.2mm, R1=10.0mm, R2=10.2mm R2=10.0mm, R3=14.4

12、mm , R3=16.8mm, R1和和R2間夾角為間夾角為90 R1和和R2間夾角為間夾角為70-111-111111111 022022000000 1 1 1 1 1 1 0 2 2 0 2 2 0 -2 2011-011/ 001011/ 001111111111111 022022000000110020110-011-001001-111/ 110-111111Ri4.38.88.8 10.5di52.442.442.0580 25oodi0.50.2440.244 0.205hkl020112112132 h1 k1 l1 h1 k1 l1 h2 k2 l2 h2 k2 l2 u v w 0 2 0 0 2 0 1 1 2 1 1 2 4 0 - 2000 2 0 -1 -11-2020-1-1-2