电子衍射与X射线衍射的异同

二、不同之处——之五
X射线衍射
得到的是样品的宏观 平均信息
表层和内部不可区分 点阵参数测量准确
电子衍射
微区形貌和结构同 位测量
表层结构分析 点阵参数不可靠
电子波的波长很短
(uvw)*0
反射球半径k=1/λ很大，θ很小
O’
R
G’
ΔOO*G∽ΔOO’G gL k g R Lg k L R
二、不同之处——之四

4.原子对电子的散射能力远高于它对 X射线的散射能力（约高出四个数量 级），故电子衍射束的强度很大，摄 取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟。
入射X射线
周转晶体法
二、不同之处——之二
2. 电子束与晶带轴严格重 合对称入射，仍可发生衍射。
O
d D l
2/d
k
O*
2/D
g hkl
(uvw)*0
2/l
2/t
薄片试样的倒易阵点扩展
t
二、不同之处——之三
3. 电子衍射花样是零层倒易 截面的放大像，能直观地反 映晶体内各晶面的位向。
G
百度文库
O
L
k
O*
g hkl
电子衍射与X射线衍射的异同
选自第十章：电子衍射 第2节:电子衍射原理
内容回顾
透 射 电 镜
中 间 镜 的 物 平 面 和 物 镜 的 像 平 面 重 合
物镜
衬度光阑 物镜像平面
物镜
物镜焦平面
选区光阑
L1
中间镜
L1 L2
中间镜 L2 投影镜
投影镜
中 间 镜 的 物 平 面 和 物 镜 的 后 焦 面 重 合
二、不同之处——之二
爱瓦尔德球图解衍射必要条件
反射球 爱瓦尔德球 θ O
产生衍射的必要条件：零 层倒易截面上的倒易阵点 （如G）落在反射球上。
k k
1
k θ
D
g hkl
G
hkl
k
O* 000
1 d hkl

g hkl
[uvw]晶 带的零层 倒易截面
DG = 2 OG k 2d sin sin
g
k - k g
二、不同之处——之二
爱瓦尔德球图解衍射必要条件
O
O [uvw] 晶带的 零层倒 易截面
k
O*
k
O*
k
g hkl
θ
[uvw] 晶带的 零层倒 易截面
g hkl
入射束与晶带轴 重合，无衍射
试样倾斜θ角，某 些晶面发生衍射
二、不同之处——之二


周转晶体法：单色 X射线照射单晶体 ，晶体连续旋转， θ角连续改变，晶 面逐一发生衍射。 多晶衍射仪： θ-2θ 联动，逐一接收衍 射X射线。
高倍放大
电子衍射
一、相同点
1.原理
布拉格方程： 2dsinθ=λ
多晶：同心圆环
2.衍射花样
单晶：排列整齐的斑点 非晶：散漫的中心斑点
多晶衍射花样
NiFe多晶纳米薄膜 的电子衍射花样 X射线衍射平板照相法 多晶样品
单晶衍射花样
La3Cu2VO9单晶体 的电子衍射图 劳埃法测得的LiF单 晶X射线衍射底片
非晶衍射花样
X射线衍射仪图谱
电子衍射花样
二、不同之处——之一
1.电子衍射θ角很小 电子波波长很短 布拉格方程： 2dsinθ=λ
常见晶体的晶面间距10-1nm量级
X射线衍射 Cu靶Kα 波长:0.154nm θ:0~90°
电子衍射 100V~200V 波长10-3nm量级 θ:10-2rad<1 °