X射线实验报告

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XRD实验报告

实
验
报
告
X 射线衍射（XRD）实验
姓名：韩银龙学号：201021140037 院系：物理系
实验报告
一、实验名称 X 射线衍射(XRD)实验二、实验目的
1、了解 X 射线衍射的基本原理。 2、了解 X 射线衍射仪的正确使用方法。 3、掌握立方系晶体晶格常数的求法。
三、实验原理
（一）X 射线衍射原理 X 射线在晶体中产生的衍射现象，是由于晶体中各个原子中电子对 X 射线产生相干散射和相互干涉叠加或抵消而得到的结果。当一束单色 X 射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射 X 射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的 X 射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强 X 射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是 X 射线衍射的基本原理。
λ2
表 3 2θ(deg) (hkl) a cos2θ 28.4 (111) 47.26 (220) 56.08 (311) 69.08 (400) 76.34 (331) 88.02 (422) 94.94 (333)/(511) 106.68 (440) 114.10 (531)
5.443122 5.439815 5.438954 5.438626 5.437366 0.939824 0.839336 0.779017 0.678532 0.61808

实验二 X射线荧光光谱分析实验

实验二 X 射线荧光光谱分析实验

一、目的要求

1.了解X 射线荧光光谱仪的基本构造、原理和方法。

2.掌握X 射线荧光光谱分析粉末压片制样方法。

3.学会利用X 射线荧光光光谱仪对样品进行元素定性分析，及定量分析过程。

二、基本原理

1.X 射线光谱仪的结构及原理

X 射线荧光光谱仪是用X 光或其他激发源照射待分析样品，样品中的元素之

内层电子被击出后，造成核外电子的跃迁，在被激发的电子返回基态的时候，会

放射出特征 X 光；不同的元素会放射出各自的特征 X 光，具有不同的能量或

波长特性。探测系统接受这些 X 光，仪器软件系统将其转为对应的信号。

X 射线荧光光谱仪主要由三达系统组成：X 射线激发源系统、分光光度计系

统和测量记录系统。XRF 的激发源采是X 射线，其产生的原理和方式与XRD 相同，

分光光度计的作用是将一多波长的X 射线束分离成若干单一波长X 射线束，分光

光度计的色散方式有两种，即波长色散法和能量色散法。

2.X 射线荧光光谱分析的原理

元素产生X 射线荧光光谱的机理与X 射线管产生特征X 射线的机理相同。当

具有足够能量的X 射线光子透射到样品上时会逐出原子中某一部分壳外层电子，

把它激发到能级较高的未被电子填满的外部壳层上或击出原子之外而使原子电

离。这时，该原子中的内部壳层上出现了空位，且由于原子吸收了一定的能量而

处于不稳定的状态。随后外部壳层的电子会跃迁至内部壳层上的空位上，并使整

个原子体系的能量降到最低的常态。根据玻尔理论，在原子中发生这种跃迁时，

多余的能量将以一定波长或能量的谱线的方式辐射出来。这种谱线即所谓的特征

x射线实验报告

X射线实验报告。

本实验旨在通过对X射线的研究和实验，探索其在物理学和医学领域的应用，以及对人类健康和科学研究的影响。通过本次实验，我们希望能够更深入地了解X 射线的特性和作用，为相关领域的研究和应用提供更多的数据支持和实验依据。

实验一，X射线的发现和特性。

X射线最早由德国物理学家朗特根于1895年发现。在实验中，我们使用了X 射线管和感光底片，通过调节管电压和电流的大小，观察了X射线在不同条件下的穿透能力和成像效果。实验结果表明，X射线具有很强的穿透能力，能够透过多种物质，并在感光底片上形成清晰的影像。

实验二，X射线在医学影像中的应用。

X射线在医学影像中的应用是其最重要的应用之一。通过本次实验，我们使用X射线设备对不同部位的人体进行了成像，观察了X射线在诊断骨折、肿瘤和其他疾病中的作用。实验结果显示，X射线能够清晰地显示骨骼结构和软组织，为医生提供了重要的诊断依据。

实验三，X射线在材料分析中的应用。

除了在医学影像中的应用外，X射线还在材料分析领域有着重要的作用。在本次实验中，我们利用X射线衍射技术对不同材料的晶体结构进行了分析，研究了X射线在材料表面和内部的透射和散射规律。实验结果表明，X射线衍射技术可以准确地确定材料的晶体结构和晶面间距，为材料科学研究提供了重要的手段。

实验四，X射线对人体健康的影响。

尽管X射线在医学影像中有着重要的应用，但长期接触X射线也会对人体健康产生一定的影响。在本次实验中，我们对X射线的辐射剂量和对人体的影响进行了测量和研究。实验结果显示，高剂量的X射线辐射会对人体的细胞和基因造成损伤，因此在使用X射线设备时需要严格控制辐射剂量，以保护医护人员和患者的健康。

X射线光谱分析报告

multiple crystal powder diffraction analysis 三、单晶衍射分析法
single crystal diffraction analysis
14:48:28
一、晶体特性
property of crystal
晶体：原子、离子、分子在空间周期性排列而构成的固态物，三维空间点阵结构；点阵 + 结构基元；晶胞：晶体中空间点阵的单位，晶体结构的最小单位；晶胞参数：三个向量a、b、c，及夹角、、； r,s,t；1/r,1/s,1/t：晶面在三个晶轴上的截数和倒易截数 1/r∶1/s∶1/t=h∶k∶l；晶面(110)与C 轴平行；
查表：谱线—2表；
例：以LiF(200)作为分光晶体，在2=44. 59处有一强峰
，谱线—2表显示为：Ir(K)，故试样中含Ir；（1）每种元素具有一系列波长、强度比确定的谱线；
Mo(Z42)的K系谱线K1、K2 、K1 、K2 、K3 强度比 100、 50、 14、 5、 7
（2）不同元素的同名谱线，其波长随原子序数增加而减小
利用X射线使气体电离的作用，辐射能转化电能；
闪烁计数器：
瞬间发光—光电倍增管；半导体计数器：下图
14:48:28
（4）记录显示
记录显示：放大器、脉冲高度分析器、显示；三种检测器给出脉冲信号；脉冲高度分析器：分离次级衍射线，杂质线，散射线

x射线衍射仪实验报告

简介：

X射线衍射是一种非常重要的科学技术，在材料科学、生物医

学等领域有着广泛的应用。X射线衍射仪是测定晶体结构和材料

中微观结构的重要工具。本次实验旨在利用X射线衍射仪探究晶

体的结构和性质，并分析实验数据得出结论。

实验步骤：

1. 准备样品：从实验室的样品库中选取合适的晶体样品，并进

行处理和调整。确保样品表面光滑均匀，并去除掉任何可能影响

实验结果的杂质。

2. 调整衍射仪：先设置衍射仪的参数，调节好X射线管的电流

和电压。然后调整样品和探测器的位置，使其处于最佳检测角度。

3. 进行数据采集：在衍射仪的控制界面上选择合适的扫描范围

和扫描速度，并开始数据采集。通过不同角度下的衍射图案，获

取样品的衍射数据。

4. 数据处理：利用数据处理软件将采集到的衍射数据进行处理

和分析。通过解析数据曲线的形状和峰位，推导出晶体的晶格常

数和结构信息。

5. 结果分析：根据得到的数据和图像，进行进一步的结果分析

和解释。比较实验结果与已知晶体结构数据的差异，进行验证和

讨论。

实验原理：

X射线的波长与晶体几何结构的间距大小存在一定的关系，通

过测量不同角度下的衍射图案，可以获得晶体的衍射数据，进而

得出晶格常数和晶体结构的信息。X射线通过晶体时，会被晶体

中的原子核和电子散射，形成衍射现象。根据布拉格定律，当入

射X射线波长与晶体间距满足一定条件时，会出现衍射峰。

衍射峰的位置与晶体的晶格常数和晶体结构有关，根据峰位的

位置和强度，可以推测晶体中原子的排列方式和结晶性质。通过

测定多个衍射峰的位置和强度，可以确定晶体的对称性和晶体结构。

xrd-实验报告

X射线荧光

X射线荧光实验报告

X 射线衍射实验

一、实验目的

1.了解衍射仪的正确使用方法；

2.掌握立方系晶体晶格常数的求法。

二、实验原理

粉末法是用单色X 射线(特征辐射)照射多晶粉末试样以获得衍射线的衍射方法。根据记录衍射线的方法的不同，粉末法又可分为粉末照相法(用照相底片记录)和粉末衍射仪法(用计数器记录)。

1.粉末衍射花样(线条)产生的原理

①用厄瓦尔德作图法解释粉末衍射花样的形成

在多晶样品中的所有小晶体，它们的倒易点阵都是一样的，只是由于这些小晶体的取向是无规的，各个小晶体的倒易点阵的取向也是无规的。

我们取某一个倒易点hkl 来考察，它的倒易矢量长度1hkl hkl

g d 。由于取向的无规性，整个样品所有小晶体的这个倒易点是均匀分布在以晶体为中心，以hkl

g 为半径的球面上；并且，由于样品中小晶体数目大，倒易点在球面上的密度是很高的。其它指数的倒易点则处在其它半径的球面上，但所有球面都是同心的。也就是说，无规取向多晶体中倒易点是分布在一系列同心球面上的，球的半径分别等于相应的倒易矢长度，这就是多晶体的倒易点阵模型。

图1：反射球与衍射锥的形成

通过倒易球心（即倒易点阵原点）画出以入射线波长倒数为半径，以入射线上一点为中心的反射球，这反射球将与倒易点球面相交，交线是一系列垂直于入射线的圆。如上图图1所示的ABDE 是其中的一个相交圆。

显然，在圆上的倒易点都是满足布拉格条件的，都会发生衍射。一个倒易点就产生一支衍射线束，方向是从反射球心C 指向交线圆上的倒易点，因而这些衍射线束构成以入射线束为轴的圆锥面，锥的张角为224θθ⨯=（当45θ> 时，圆锥的张角为24πθ-）。这个倒易点球上不在交线圆上的倒易点都不发生衍射。其它指数的倒易点构成其它半径的倒易点球，这些球与反射球相交成另一些圆，衍射线束构成另一些张角的圆锥面。这些圆锥面称为衍射锥。当这些在圆锥面上的衍射线束投射到与入射线束垂直的平板底片上时，就形成同心的一系列圆环，投射到圆柱形底片上时，就形成下图图2所示的衍射花样。粉末相上的环或线称为衍射环或线，也称为德拜环或德拜线。圆柱形底片上的粉末相也叫德拜相。

X射线荧光光谱分析实验

一、实验原理：

X射线荧光光谱分析是一种非破坏性测试方法，它通过X射线的能量转移到样品中的原子上，使得样品中的原子激发产生X射线荧光。这些荧光射线的能量与样品中元素的种类和数量有关，通过测量这些荧光射线的能谱图，可以确定样品中的元素组成和含量。

二、实验步骤：

1.准备样品：将待测样品制备成均匀、光滑的表面，并确保其表面不含杂质和氧化层；

2.调试仪器：先将仪器开机预热，待稳定后，调整仪器的工作参数，如加速电压和电流等；

3.校正仪器：选择已知元素的标准样品作为参照，进行仪器的校正工作，确保仪器的准确性和稳定性；

4.测量样品：将待测样品放入样品台中，调整仪器的工作参数，如扫描速度和扫描范围等，开始测量；

5.数据处理：通过仪器软件对测量得到的能量谱图进行处理和分析，提取出所需的信息，如元素的种类和含量等。

三、结果分析：

实验测得的能量谱图是实验结果的主要表现形式，通过对能量谱图的分析，可以得到样品中元素的种类和含量。在分析图谱时，需要考虑以下几个方面：

1.荧光峰的识别：根据已知元素的特征能量，识别出荧光峰的位置和

强度；

2.荧光峰的参比：选取其中一特定元素的荧光峰作为参比峰，根据参

比峰的强度与其他峰的比值，可以计算出其他元素的含量；

3.元素含量的计算：通过参比峰的比值来计算其他元素的含量，可以

采用标准曲线法或者基体效应法等方法。

四、应用：

1.金属材料分析：可以对金属材料中的各种元素进行定性和定量分析，用于确定材料组成和质量检测；

2.环境监测：可以对土壤、水质等样品中的有害元素进行检测和分析，用于环境监测和污染源溯源；

X射线衍射分析

常数，一般取0.89
➢ l是入射X射线的波长 ➢ 是布拉格衍射角 ➢ B1/2是衍射的半峰宽，
单位为弧度
TiO2 纳米材料晶粒大小测定
➢ 对于TiO2纳米粉体，衍射峰 2为21.5 °，为101晶面
➢ 当采用Cu Ka，波长为 0.154nm，衍射角的2为 25.30 °，半高宽为0.375 °
➢ 根据Scherrer公式，可以计算获得晶粒的尺寸
薄膜厚度和界面构造测定 XRD研究Au /Si薄膜材料的界面物相分布
物质状态的鉴别
➢ 不同的物质状态对X射线的衍射作用是不一样的，因此可以利用X射线衍射谱来区别晶态和非晶态
➢ 一般非晶态物质的XRD谱为一条直线 ➢ 漫散型峰的XRD一般是由液体型固体
和气体型固体所构成 ➢ 微晶态具有晶体的特征，但由于晶粒
PDF卡片
➢列出物质的结晶学数据，包括：分子量，晶胞体积，理论和实测比重，所属空间群，晶胞参数等 ➢列出了有关的实验数据，包括：同样质量的样品最强衍射线与a-Al 2O3 (刚玉)最强衍射线的强度比，实验中所用的X射线种类和波长，实验中是否使用了单色器和滤色片等等 ➢列出粉末衍射的棒图，衍射峰角度(或d值)，相对强度，衍射指标等 ➢PDF 卡片是进展物相鉴定的重要依据 ➢有光盘版发行，可根据实测的多晶X射线衍射图谱自动进展物相检索
X射线分析应用
➢布拉格方程把晶体的周期性的特点d、X射 ➢ 线的本质λ与衍射规律θ结合起来，利用衍射实验只要知道其中两个就可以计算出第 ➢ 三个 ➢λ ，测定θ ，计算d可以确定晶体的周期构造——晶体构造分析〔XRD〕 ➢d，测定θ ，计算出λ ，可以研究产生X 射线特征波长，从而确定物质是由何种元 ➢ 素组成的，含量多少——X射线波谱分析 ➢ 〔XRF〕

x射线物相分析实验报告

X射线物相分析实验报告

摘要：

本实验利用X射线衍射技术对样品进行了物相分析。通过对不同晶体结构的样品进行X射线衍射实验，得到了样品的晶格常数和晶体结构信息。实验结果表明，X射线衍射技术是一种有效的物相分析方法，能够准确地确定样品的晶体结构和晶格常数。

引言：

X射线衍射技术是一种常用的物相分析方法，通过对样品的X射线衍射图谱进行分析，可以得到样品的晶体结构和晶格常数等信息。本实验旨在通过X射线衍射实验，对不同晶体结构的样品进行物相分析，验证X射线衍射技术在物相分析中的应用价值。

实验方法：

1. 准备不同晶体结构的样品，包括金属、陶瓷和晶体材料。

2. 将样品固定在X射线衍射仪上，调整仪器参数，使得X射线能够与样品发生衍射。

3. 收集样品的X射线衍射图谱，记录衍射峰的位置和强度。

4. 通过对X射线衍射图谱的分析，得到样品的晶格常数和晶体结构信息。

实验结果：

通过对不同样品的X射线衍射图谱进行分析，得到了样品的晶格常数和晶体结构信息。实验结果表明，X射线衍射技术能够准确地确定样品的晶体结构和晶格常数，为物相分析提供了重要的信息。

结论：

本实验通过X射线衍射技术对不同晶体结构的样品进行了物相分析，验证了X

射线衍射技术在物相分析中的应用价值。实验结果表明，X射线衍射技术是一

种有效的物相分析方法，能够准确地确定样品的晶体结构和晶格常数，为材料

研究提供了重要的实验手段。希望本实验结果对相关领域的研究工作有所帮助。

X光衍射实验分析

1912年初，劳厄提出了X射线在晶体中衍射的理论，并和他的助手用实验加以论证。他们采用立方晶系的闪锌矿ZnS晶体，使X射线垂直照射晶体表面，得到的点状图案具有完整的四重对称，反映了晶体中原子点阵的对称性，这也是利用x射线研究晶体结构性质的开端。X光衍射实验对人们认识微观物质世界有着深刻的意义。

一、衍射效应的基本原理

X光衍射符合一个基本定理：布拉格衍射定理。当光子或电子波束以θ角射入晶体时，反射波相对于原入射波偏折了2θ角，而且刚好存在一族晶面M1,M2,M3……使得入射波，反射波的传播方向与这一族的晶面的夹角均为θ，这相当于波在晶面上发生了镜面反射。这一族晶面相邻之间的间隔是相等的，其间距便为晶面间距。经同一晶面反射后，波束是等相位的，经不同晶面反射后，经过衍射定理可算出，仅当它的波长λ与晶面间距d满足如下关系： 2dsinθ=kλ, k=1,2,3……

时，才能在反射角等于入射角的方向上获得很大的反射率。上式便为布拉格公式。由于电子波、X光的波长以及晶体中原子间距都在1/10纳米级，所以它们照射在晶体上可以出现明显的衍射效应，即可以利用已知晶面间距的晶体通过测量θ角来研究未知波的波长，也可以利用已知波来测量未知晶体特定方向的晶面间距。

二、X光衍射系列实验的主要实验装置

实验中利用高速运动的电子与鉬原子相碰撞，使其内层电子发生激发或电离，这时外层电子就会向内层跃迁填补空位，并发出X光。对于鉬原子来说，当其K层电子被激发或电离的时候，其L层和M层电子会向K层跃迁而放出波长分别为7.11x10-2nm(Kα线)和6.32 x10-2nm(Kβ线)的X光，其中由于L层向M层跃迁的机率较大，所以Kα线较强。

XRD实验报告

XRD 实验报告

一、实验名称

X 射线衍射(XRD)实验实验

二、实验目的

1. 了解X 射线衍射的工作原理和仪器结构；射线衍射的工作原理和仪器结构；

2. 掌握X 射线衍射仪的操作步骤和注意事项；射线衍射仪的操作步骤和注意事项；

三、实验原理

X 射线是一种波长很短（约20～0.06Å）的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X 射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X 射线，称为特征（或标识）X 射线。射线。

X 射线在晶体中产生的衍射现象，是由于晶体中各个原子中电子对X 射线产生相干散射和相互干涉叠加或抵消而得到的结果。晶体可被用作X 光的光栅，这些很大数目的粒子这些很大数目的粒子（原子、（原子、（原子、离子或分子）离子或分子）离子或分子）所产生的相干散射将会发生光的干涉所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而使得散射的X 射线的强度增强或减弱。由于大量粒子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X 射线的衍射线。射线的衍射线。

当一束单色X 射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X 射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X 射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X 射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是X 射线衍射的基本原理。射线衍射的基本原理。

晶体对X 射线衍射示意图射线衍射示意图

衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示：衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示：

x光实验报告

X光实验报告

引言：

X光是一种电磁辐射，具有较强的穿透能力和照射物体的能力。它在医学、科

学研究和工业领域中有着广泛的应用。本实验旨在通过对X光的实验研究，了

解其性质和应用。

实验一：X光的发现与性质

X光的发现归功于德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Roentgen）。他在1895年的实验中，意外地发现了一种能够穿透物体并在荧光屏上产生明亮影像的射线。他将这种射线称为X光，因为其性质尚未被完全了解。

X光是由高速运动的电子通过高压电场加速而产生的。它具有波粒二象性，既

可以表现为粒子，也可以表现为波动。X光的波长通常在0.01纳米至10纳米

之间，相对于可见光而言，波长更短，能量更高。

实验二：X光的产生和探测

X光的产生主要依靠X射线管。X射线管由一个阴极和一个阳极组成，两者之

间加有高压电场。当电子从阴极发射出来，经过加速后撞击到阳极上，产生了

X光辐射。这种辐射可以穿透物体并在荧光屏上产生影像。

为了探测和测量X光的强度，我们使用了一台X光探测器。该探测器由一个闪

烁晶体和一个光电倍增管组成。当X光通过晶体时，晶体中的原子被激发，释

放出光子。这些光子被光电倍增管吸收，产生电子。通过测量电子的数量，我

们可以确定X光的强度。

实验三：X光在医学中的应用

X光在医学中有着广泛的应用。通过X射线摄影，医生可以观察人体内部的骨骼结构和组织器官，诊断疾病和损伤。这种无创的检查方法，使得医生能够及时发现问题并采取相应的治疗措施。

然而，X光的辐射也会对人体产生一定的伤害。长期暴露在高剂量的X光辐射下，可能会导致细胞突变和癌症的发生。因此，在进行X射线检查时，医生和患者都应该采取必要的防护措施，减少辐射对人体的危害。

x线实训报告

摘要：

本报告旨在介绍我参加的X线实训课程，并对所学内容进行总结和分析。报告包括实训目的、实训内容、实训结果和个人体会等方面。通过这次实训，我对X线医学成像技术有了更深入的了解，并在实践中提升了自己的技能。

1. 实训目的

X线医学成像技术是目前临床中最常用的影像学技术之一。通过参加X线实训，我旨在掌握以下内容：

- 理解X线成像原理和技术特点；

- 掌握X线设备的操作和维护方法；

- 学习解读X线影像，并对异常情况进行分析和判断；

- 学习与患者进行沟通和交流，提升患者体验。

2. 实训内容

在实训过程中，我学习了以下内容：

2.1 X线成像原理

X线成像是利用X射线通过人体组织的不同密度而产生的吸收、散射和漏射现象，通过控制X射线发射和接收器的位置，可以获得不同部位和角度的影像。

2.2 X线设备操作

我学习了如何操作X线设备，包括开机、校准、设定参数和选择适当的成像模式等。我还学习了如何保障患者和自身的安全，遵循防护措施并正确佩戴防护设备。

2.3 影像解读与分析

我通过观看实例影像学习如何解读正常和异常的X线影像。我学会了辨别骨骼、肺部和腹部等不同部位的影像，并能进行一定的病灶分析和判断。

2.4 沟通与交流

在实训中，我与患者进行了模拟交流，学习如何与患者建立信任，并解释检查的目的和过程。我也学到了如何保护患者的隐私和尊重患者的权益。

3. 实训结果

通过这次实训，我取得了一定的成果：

3.1 理论知识的掌握

通过学习X线成像原理，我对X射线的产生、传播和相互作用有了更深入的理解。我还学会了如何正确操作X线设备，并能够解读和分析X线影像，包括识别常见疾病的特征。

X射线系列实验实验报告

大学物理实验报告

课程名称：近代物理实验

实验名称：X射线系列实验

学院：专业班级：

学生：学号：

实验地点：

实验时间：

实验一：X射线在NaCl单晶中的衍射

一、实验目的

（1）了解X射线的产生、特点和应用。

（2）了解X射线管产生连续X射线谱和特征谱的基本原理。

（3）研究X射线在NACL单晶体上的衍射，并通过测量X射线特征谱线的衍射角测定X射线的波长。

二、实验原理

1.X射线的产生和X射线的光谱

实验常使用X光管来产生X射线。在抽成真空的X光管，当由热阴极发出的电子经高压电场加速后，高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时，靶就发射X射线。发射出的X射线分为两类：（1）如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时，发射的是连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射。（2）当电子的能量超过一定的限度时，可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱，这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱，这就是为什么称之为“特征”的原因。

（1）连续光谱。连续光谱又称为“白色”X射线，包含了从短波限λm开始的全部波长，其强度随波长变化连续地改变。从短波限开始随着波长的增加强度迅速达到一个极大值，之后逐渐减弱，趋向于零（图1-1）。连续光谱的短波限λm 只决定于X射线管的工作高压。

图1-1 X射线管产生的X射线的波长谱

（2）特征光谱。阴极射线的电子流轰击到靶面，如果能量足够高，靶一些原子的层电子会被轰出，使原子处于能级较高的激发态。图2-1-2b表示的是原子的基态和K,L,M,N等激发态的能级图，K层电子被轰出称为K激发态，L层电子被轰出称为L激发态，依次类推。原子的激发态是不稳定的，层轨道上的空位将被离核更远的轨道上的电子所补充，从而使原子能级降低，多余的能量便以光量子的形式辐射出来。图1-2（a）描述了上述激发机理。处于K激发态的原子，当不同外层（L,M,N,层）的电子向K层跃迁时放出的能量各不相同，产生的一系列辐射统称为K系辐射。同样，L层是电子被轰出后，原子处于L激发态，所产生的一系列辐射统称为L系辐射，依次类推。基于上述机制产生的X射线，其波长只与原子处于不同能级时发生电子跃迁的能级差有关，而原子的能级是由原子结构决定的。

X射线实验

或记录仪上； SCAN（ NO/OFF）：此键是整个测量系统的开关键，按下此键，在
X 光管上就加了高压，测角器开始自动扫描，所得数据会被储存起来（若开
启了计算机的相关程序，则所得数据自动输出至计算机。）；：此键是声脉冲开关，本实验不必用到它； HV（ ON/OFF）：此键开关 X 光管上的高压，它上面的指示灯闪烁时，表示已加了高压。
图 11-5 一个典型的测量结果画面
4
以大字显示 )、显示 X 射线装置参数设置信息、 Help（帮助信息）、 Abou t（显示版本信息）。工作区域的左侧是所采集的数据列表，右侧是与这些数据相应的图。
位。
B5 有五个操作键，它们是：RESET：
按下此键，靶台和传感器都回到测量系统
的 0 位置，所有参数都回到缺省值，X 光管的高压断开：REPLAY：按下此键，仪器会把最后的测量数据再次输出至计算机
图 11-4 COUPLED 模式下靶台和传感器的角位置
3
持为靶台转角的 2 倍（如图 11-4 ），而显示器的下行此时显示靶台的角位置，

x射线衍射实验报告

X射线衍射实验报告

引言：

X射线衍射是一种重要的实验方法，通过观察X射线在晶体中的衍射现象，可

以得到晶体的结构信息。本实验旨在通过测量X射线的衍射图样，分析晶体的

晶格常数和晶体结构。

实验步骤：

1. 实验仪器准备：

实验中我们使用了一台X射线衍射仪，该仪器由X射线源、样品台和衍射屏

组成。在实验开始前，我们首先调整好仪器的位置和角度，确保X射线源正对

着样品台，并使得衍射屏处于最佳观察位置。

2. 样品制备：

为了进行衍射实验，我们需要制备一些晶体样品。在本实验中，我们选择了

晶体A和晶体B作为样品。首先，我们将晶体A和晶体B分别放置在样品台上，并调整好其位置，使得晶体表面垂直于入射X射线。

3. 测量衍射图样：

当样品台上的晶体A和晶体B受到X射线照射时，会产生衍射现象。我们将

观察衍射屏上的图样，并使用标尺测量不同衍射斑的位置和强度。通过记录不

同衍射斑的位置和强度，我们可以得到晶体的衍射图样。

结果与分析：

通过实验测量得到的衍射图样，我们可以观察到明显的衍射斑。根据这些衍射

斑的位置和强度，我们可以计算出晶体的晶格常数和晶体结构。

首先，我们通过测量不同衍射斑的位置，可以利用布拉格方程计算晶体的晶格常数。布拉格方程表示为：nλ = 2dsinθ，其中n为衍射阶数，λ为入射X射线的波长，d为晶格常数，θ为衍射角。通过测量不同衍射斑的位置并代入布拉格方程，我们可以得到晶体的晶格常数。

其次，通过观察衍射斑的强度分布，我们可以推断出晶体的结构信息。不同的晶体结构会导致不同的衍射斑强度分布。通过与已知晶体结构的对比，我们可以确定晶体的结构类型。

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