材料分析方法 第六章 电子衍射
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第六章 电 子 衍 射
• 选区衍射步骤： • ① 先在明场像上找到感兴趣的微区，将其移到荧 光屏中心，再用选区光阑套住微区而将其余部分 挡掉； • ② 降低中间镜的激磁电流，使电镜转变为衍射方 式操作。 • 理论上，这种选区的极限≈0.5μ m。（由于物镜 本身有像差）
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
R K ' g L' g
• 公式的用途：一般K´是已知的，通过底片测出R就 可计算出g。
第六章 电 子 衍 射
五、选区衍射
• 选区衍射：在样品上选择一个感兴趣的区域，并 限制其大小，得到该微区电子衍射图的方法。 （也称微区衍射）
• 用途：利用对选定的微小区域作电子衍射，从而 对该微区的进行物相分析及晶体学分析。 • 选区衍射的方法之一是光阑选区衍射。
第六章 电 子 衍 射
2、电子衍射和X射线衍射的比较 • 共同点：
• ① 原理相似 • 衍射方向上二者都是以满足（或基本满足）布拉 格方程作为产生衍射的必要条件； • 衍射强度上二者都要满足|F|2≠0。 • ② 衍射花样在几何特征上也大致相似。
第六章 电 子 衍 射
单晶体衍射花样—由排列得十分整齐的许多斑点所组成； 多晶体的衍射花样—一系列不同半径的同心圆环； 非晶体物质的衍射花样—只含有一个或两个非常弥散的衍射环。
入射时，仍可使g矢量端点不在厄瓦 尔德球面上的晶面产生衍射，得到许
多强度不等但对称分布的规则排列的
许多斑点。
• 说明了入射束与晶面的夹角和精确的
布拉格角θ
B
存在某偏差Δ θ 时，衍
射强度变弱但不一定为零，(此时衍
如何解释该现象？
射方向的变化并不明显)。
第六章 电 子 衍 射
1、倒易阵点扩展
• 倒易阵点的扩展：实际样品晶 体的倒易阵点不是一个几何意 义上的“点”，而是沿着晶体 尺寸较小的方向发生扩展。 • 倒易阵点的扩展量为晶体尺寸 较小方向上实际尺寸的倒数的 2倍。 • 薄片晶体的倒易阵点拉长为倒 易“杆”；倒易杆总长为2/t
第六章 电 子 衍 射
2、偏离矢量
• 在偏离布拉格角±Δ θ max范围 内，倒易杆都可能和反射球面 相交而产生衍射。
• 偏离矢量：倒易杆中 心至倒易杆与厄瓦尔 德球面交截点的矢量， 用s表示。
• s是一个倒空间的量，量纲为正空间长度的倒数。
第六章 电 子 衍 射
• s越大，则实际的半衍射角 愈偏离精确布拉格角（即Δθ 越大 ） • 精确符合布喇格条件时， Δθ=0， s也等于零； • Δθ越大， s越大，衍射强度 越小； • 当Δθ> Δθmax时，不发生衍 射。
• 对于给定的晶体样品，产生衍射的波长条件：
2d 。
• ② 电子衍射的衍射角总是非常小（1 ～2 °）。
• 通常的透射电镜中电子波的波长为10-2～10-3nm数量级， 而常见晶体的晶面间距为1 ～ 10-1nm数量级，于是
102 rad 1 ~ 2
衍射线集中在前方！
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
2、电镜中的电子衍射
• 如图， r 为物镜背焦面上衍射斑 点的矢量，则 R rM I M P R ( f0 M I M P ) g r f 0 g
• f0为物镜焦距
• L' f0 M I M P 称为有效相机长度； • K ' L' 称为有效相机常数。 • 则
第六章 电 子 衍 射
第一节
• • • • •
电子衍射原理
一、布拉格方程 二、晶带定理和零层倒易截面 三、偏离矢量与倒易阵点扩展 四、电子衍射基本公式 五、选区衍射
第六章 电 子 衍 射
一、布拉格方程
• 1、电子衍射与X射线衍射条件结果的比较 • ① 电镜的照明光源（即高能电子束）比X射线更 容易满足衍射的波长条件。
第二节
单晶电子衍射花样的标定
• 一、单晶电子衍射花样的几何特征
• 二、单晶电子衍射花样标定内容和依据
• 三、已知结构的立方系单晶衍射花样标定
• 四、未知晶体结构的标定
第六章 电 子 衍 射
• 引 言 • 电子衍射谱摄取和标定的目的： • ①确认待测物质的晶体结构； • ②确定晶体学位向关系； • ③为衍衬分析提供有关晶体学信息。
• 2、衍射矢量方程和艾瓦尔德图解法 • X射线衍射的衍射矢量方程：
k ' k g hkl
电子衍射的衍射矢量方程？
第六章 电 子 衍 射
二、晶带和零层倒易截面
• 1、晶带
• 在空间点阵中，平行于 某一晶向的所有晶面均 属于同一晶带。
• 同一晶带中所有晶面的 交线互相平行，其中通 过坐标原点的那条交线 称为晶带轴。 •晶带轴的晶向指数即为该晶带的指数，用[uvw]表示。
• 例如：斑点的几何图形若为平行四边形，则可属于七个Fra Baidu bibliotek 系；若呈正方形，则只可能是立方或正方晶系，排除其他 五种晶系。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
２、单晶电子衍射花样的几何特征
• 单晶电子衍射花样上的衍 射斑点最明显的几何特征 是具有周期性和对称性。 衍射斑点分布的周期性： 如果选最短和不与其共线 的次最短的两个矢量作为 Rl和R2 ，如图，电子衍射 谱中所有衍射斑点的位置 可以通过二者组成的平行 四边形的平移来确定。
第六章 电 子 衍 射
3、电子衍射的衍射矢量方程
• 对薄晶的电子衍射，实际的衍射波矢量为 k ' ，入射波矢量为 k ，衍 射矢量方程为：
k 'k K ' g s
第六章 电 子 衍 射
四、电子衍射基本公式
• 当电子束平行于晶带轴入射时，
• 在底片上得到的衍射花样是相 应的零层倒易面在平面上的投 影。
第六章 电 子 衍 射
• •
R m R1 n R 2 例如： R 3 R1 R 2 R 4 R1 R 2
•表达花样周期性的基本单元为特征平行四边形。
• 选距原点最邻近的两个点，其 R1和R2的选择符合以下原则： • R1 ≤ R2 ≤ R3 ，Φ≤90°， • Φ为R1和R2之间的夹角。 • 由R1和R2构成的平行四边形 称为特征平行四边形。
第六章 电 子 衍 射
• 2、晶带定律
• 若晶带的指数为[uvw]，晶 带中某晶面的指数为(hkl), 则
hu kv lw 0
晶带定律 • (hkl)的倒易矢量g必定垂直 于[uvw]。
第六章 电 子 衍 射
3、晶带和零层倒易截面
• 零层倒易面： 垂直于晶带轴方 向，并过倒易原点的倒易平面称 为零层倒易面。用(uvw)*0表示。 • 零层倒易面上的各倒易矢量均与 晶带轴垂直！
• 根据上述条件，在倒空间中，可作出一系列零层倒易截面。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
同一倒易点阵，不同的晶带轴，对应不同的零层倒易面！
第六章 电 子 衍 射
• 4、由同一晶带中已知的二个晶面的指数计算晶带 轴[uvw]:
[uvw] g g
1
2
• 如两晶面的指数分别为 （h1k1l1）及（h2k2l2）， 则[uvw]为：
第六章 电 子 衍 射
• 衍射斑点分布的对称性： • 几何对称性 衍射斑点的 几何配置上具有对称性； • 强度对称性 当入射束与 晶带轴平行时，衍射斑点 的强度分布也具有对称性。
第六章 电 子 衍 射
二、单晶花样标定的内容和依据
• 内容： • ①确定零层倒易截面上各ghkl矢量端点（倒易阵点)的 指数，定出零层倒易截面的法向（即晶带轴[uvw]）； • ②确定样品的点阵类型、物相及位向等。
•
• 在衍射斑点花样中，简单电子衍射花样是选区电子衍射中 最常见、也最有用的电子衍射花样。
第六章 电 子 衍 射
一、单晶电子衍射花样的几何特征
• １、倒易点阵平面（衍射谱）的几何图形
• 衍射斑点的二维排布方式归纳为五种类型。 • 电子衍射谱中衍射斑点的分布，可用来迅速判断 待测晶体可能所属的晶系 。
第六章
• • • • •
电 子 衍 射
内容提要： 引言 第一节 电子衍射原理 第二节 单晶电子衍射花样的标定 第三节 多晶电子衍射花样的标定
第六章 电 子 衍 射
引 言
• 透射电镜的主要特点：可进行微观组织形貌与晶 体结构的同位分析。（通过怎样的操作实现？） • • • • • 1、透射电镜中电子衍射的应用 主要有以下三个方面： ① 物相分析和结构分析； ② 确定晶体位向； ③ 确定晶体缺陷的结构及其晶体学特征。
• 推广：正空间的一个晶带所属的 晶面族可以用倒空间的一个平面 (uvw)*表示；晶带轴[uvw]的方 向即为此倒易平面的法线方向。
第六章 电 子 衍 射
• 在电子衍射中，相对于某一特定晶带轴[uvw]的零层倒易面 内各倒易阵点的指数的两个约束条件：
• ①、各倒易阵点和晶带轴指数间必须满足晶带定理。 • ② 、只有不产生消光的晶面（即|F|2≠0）才能在 零层倒易面上出现倒易阵点。
第六章 电 子 衍 射
• 光阑选区衍射原理（如图）： • 电子束的光路具有可逆回溯的特 点。 • 如果在物镜的像平面处加入一个 选区光阑，只有A’B’范围内的成 像电子能通过选区光阑,并最终 在荧光屏上形成衍射花样; 这一 部分衍射花样实际上是由样品上 AB区域提供的。 • 所以，在像平面上放置选区光阑 的作用等同于在物平面上放置一 个光阑。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
1、电子衍射基本公式
• 在试样下方距离L处放一张 底片，就可以把入射束和衍 射束同时记录下来。
• O’称为透射斑点(或中心斑 点)，是入射束形成的斑点。 • G ´ 称为衍射斑点，是倒 易矢量端点G在底片上的 投影。
• 为中心斑点指向衍射斑 R • 点的矢量。
• 为了方便，一般采用交 叉法求解。
u k1l2 k 2l1 v l1h2 l2 h1 w h k h k 1 2 2 1
第六章 电 子 衍 射
三、偏离矢量与倒易阵点扩展
当电子束平行于晶带轴入射时，从几何意义上能得到电子衍射花样吗？
第六章 电 子 衍 射
• 在实际的电子衍射操作时，即使对称
• 端点G位于倒易空间，而投影 G´已经通过转换进入了正空 间。
第六章 电 子 衍 射
OO * G ~ OO' G ' R L g 1 即R Lg Kg
• 由于 R 和 g 的方向基本一致， 于是： R L g K g
• 这就是电子衍射的基本公式。 • Lλ称为电子衍射的相机常数， L称为相机长度。
第六章 电 子 衍 射
• ③ 电子衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内 • 爱瓦尔德球半径比倒易矢量大几十倍，可近似认为产生的 电子衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。
• ④ 电子衍射束的强度较大 • 物质对电子的散射远高于它对X射线的散射能力（约高出 四个数量级）电子在样品中的穿透距离有限。结果：电子 衍射适合研究微晶、表面、薄膜的晶体结构；摄取衍射花 样时曝光时间短，仅需数秒钟。 • 此外，对电镜中的电子衍射，微区结构和形貌可同步分析； 衍射斑点位置精度低。
第六章 电 子 衍 射
• 不同点： • ① 电子衍射的布拉格角θ 很小，约为1°。 • 电子衍射的θ 角约为1°，而X射线产生衍射时，其θ 角最大可接近90 °。 • ② 略微偏离布格条件的电子束也能发生衍射。 • 采用薄晶样品。薄晶样品的倒易点被拉长为倒易杆， 增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会，结果使 略微偏离布格条件的电子束也能发生衍射。
第六章 电 子 衍 射
• 相机常数 K（= Lλ ）的意义： • ① 对单晶样品，衍射花样简单地说就是落在爱瓦尔德球 面上所有倒易阵点所构成的图形的投影放大像，相机常数 K就是放大倍数。 • ② 相机常数是一个协调正、倒空间的比例常数。
• 电子衍射基本公式的物理意义：单晶花样中的斑 点可以直接被看成是相应衍射晶面的倒易阵点， 各个斑点的R矢量也就是相应的倒易矢量。
第六章 电 子 衍 射
• 当电子束平行于晶带轴入射时，得 到什么样的电子衍射花样？ • 电镜中的薄片样品的倒易阵点拉长 为“倒易杆”，加之电子波长又很 小，因此在与入射电子束垂直的二 维零层倒易面(uvw)*0上，倒易原点 附近较大范围的倒易阵点都可能与 厄瓦尔德球面接触。 • 得到的是相应的零层倒易面在平面 （即底片）上的投影。 • 反映在电子衍射花样上是同时有大 量衍射斑点出现。
• 选区衍射步骤： • ① 先在明场像上找到感兴趣的微区，将其移到荧 光屏中心，再用选区光阑套住微区而将其余部分 挡掉； • ② 降低中间镜的激磁电流，使电镜转变为衍射方 式操作。 • 理论上，这种选区的极限≈0.5μ m。（由于物镜 本身有像差）
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
R K ' g L' g
• 公式的用途：一般K´是已知的，通过底片测出R就 可计算出g。
第六章 电 子 衍 射
五、选区衍射
• 选区衍射：在样品上选择一个感兴趣的区域，并 限制其大小，得到该微区电子衍射图的方法。 （也称微区衍射）
• 用途：利用对选定的微小区域作电子衍射，从而 对该微区的进行物相分析及晶体学分析。 • 选区衍射的方法之一是光阑选区衍射。
第六章 电 子 衍 射
2、电子衍射和X射线衍射的比较 • 共同点：
• ① 原理相似 • 衍射方向上二者都是以满足（或基本满足）布拉 格方程作为产生衍射的必要条件； • 衍射强度上二者都要满足|F|2≠0。 • ② 衍射花样在几何特征上也大致相似。
第六章 电 子 衍 射
单晶体衍射花样—由排列得十分整齐的许多斑点所组成； 多晶体的衍射花样—一系列不同半径的同心圆环； 非晶体物质的衍射花样—只含有一个或两个非常弥散的衍射环。
入射时，仍可使g矢量端点不在厄瓦 尔德球面上的晶面产生衍射，得到许
多强度不等但对称分布的规则排列的
许多斑点。
• 说明了入射束与晶面的夹角和精确的
布拉格角θ
B
存在某偏差Δ θ 时，衍
射强度变弱但不一定为零，(此时衍
如何解释该现象？
射方向的变化并不明显)。
第六章 电 子 衍 射
1、倒易阵点扩展
• 倒易阵点的扩展：实际样品晶 体的倒易阵点不是一个几何意 义上的“点”，而是沿着晶体 尺寸较小的方向发生扩展。 • 倒易阵点的扩展量为晶体尺寸 较小方向上实际尺寸的倒数的 2倍。 • 薄片晶体的倒易阵点拉长为倒 易“杆”；倒易杆总长为2/t
第六章 电 子 衍 射
2、偏离矢量
• 在偏离布拉格角±Δ θ max范围 内，倒易杆都可能和反射球面 相交而产生衍射。
• 偏离矢量：倒易杆中 心至倒易杆与厄瓦尔 德球面交截点的矢量， 用s表示。
• s是一个倒空间的量，量纲为正空间长度的倒数。
第六章 电 子 衍 射
• s越大，则实际的半衍射角 愈偏离精确布拉格角（即Δθ 越大 ） • 精确符合布喇格条件时， Δθ=0， s也等于零； • Δθ越大， s越大，衍射强度 越小； • 当Δθ> Δθmax时，不发生衍 射。
• 对于给定的晶体样品，产生衍射的波长条件：
2d 。
• ② 电子衍射的衍射角总是非常小（1 ～2 °）。
• 通常的透射电镜中电子波的波长为10-2～10-3nm数量级， 而常见晶体的晶面间距为1 ～ 10-1nm数量级，于是
102 rad 1 ~ 2
衍射线集中在前方！
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
2、电镜中的电子衍射
• 如图， r 为物镜背焦面上衍射斑 点的矢量，则 R rM I M P R ( f0 M I M P ) g r f 0 g
• f0为物镜焦距
• L' f0 M I M P 称为有效相机长度； • K ' L' 称为有效相机常数。 • 则
第六章 电 子 衍 射
第一节
• • • • •
电子衍射原理
一、布拉格方程 二、晶带定理和零层倒易截面 三、偏离矢量与倒易阵点扩展 四、电子衍射基本公式 五、选区衍射
第六章 电 子 衍 射
一、布拉格方程
• 1、电子衍射与X射线衍射条件结果的比较 • ① 电镜的照明光源（即高能电子束）比X射线更 容易满足衍射的波长条件。
第二节
单晶电子衍射花样的标定
• 一、单晶电子衍射花样的几何特征
• 二、单晶电子衍射花样标定内容和依据
• 三、已知结构的立方系单晶衍射花样标定
• 四、未知晶体结构的标定
第六章 电 子 衍 射
• 引 言 • 电子衍射谱摄取和标定的目的： • ①确认待测物质的晶体结构； • ②确定晶体学位向关系； • ③为衍衬分析提供有关晶体学信息。
• 2、衍射矢量方程和艾瓦尔德图解法 • X射线衍射的衍射矢量方程：
k ' k g hkl
电子衍射的衍射矢量方程？
第六章 电 子 衍 射
二、晶带和零层倒易截面
• 1、晶带
• 在空间点阵中，平行于 某一晶向的所有晶面均 属于同一晶带。
• 同一晶带中所有晶面的 交线互相平行，其中通 过坐标原点的那条交线 称为晶带轴。 •晶带轴的晶向指数即为该晶带的指数，用[uvw]表示。
• 例如：斑点的几何图形若为平行四边形，则可属于七个Fra Baidu bibliotek 系；若呈正方形，则只可能是立方或正方晶系，排除其他 五种晶系。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
２、单晶电子衍射花样的几何特征
• 单晶电子衍射花样上的衍 射斑点最明显的几何特征 是具有周期性和对称性。 衍射斑点分布的周期性： 如果选最短和不与其共线 的次最短的两个矢量作为 Rl和R2 ，如图，电子衍射 谱中所有衍射斑点的位置 可以通过二者组成的平行 四边形的平移来确定。
第六章 电 子 衍 射
3、电子衍射的衍射矢量方程
• 对薄晶的电子衍射，实际的衍射波矢量为 k ' ，入射波矢量为 k ，衍 射矢量方程为：
k 'k K ' g s
第六章 电 子 衍 射
四、电子衍射基本公式
• 当电子束平行于晶带轴入射时，
• 在底片上得到的衍射花样是相 应的零层倒易面在平面上的投 影。
第六章 电 子 衍 射
• •
R m R1 n R 2 例如： R 3 R1 R 2 R 4 R1 R 2
•表达花样周期性的基本单元为特征平行四边形。
• 选距原点最邻近的两个点，其 R1和R2的选择符合以下原则： • R1 ≤ R2 ≤ R3 ，Φ≤90°， • Φ为R1和R2之间的夹角。 • 由R1和R2构成的平行四边形 称为特征平行四边形。
第六章 电 子 衍 射
• 2、晶带定律
• 若晶带的指数为[uvw]，晶 带中某晶面的指数为(hkl), 则
hu kv lw 0
晶带定律 • (hkl)的倒易矢量g必定垂直 于[uvw]。
第六章 电 子 衍 射
3、晶带和零层倒易截面
• 零层倒易面： 垂直于晶带轴方 向，并过倒易原点的倒易平面称 为零层倒易面。用(uvw)*0表示。 • 零层倒易面上的各倒易矢量均与 晶带轴垂直！
• 根据上述条件，在倒空间中，可作出一系列零层倒易截面。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
同一倒易点阵，不同的晶带轴，对应不同的零层倒易面！
第六章 电 子 衍 射
• 4、由同一晶带中已知的二个晶面的指数计算晶带 轴[uvw]:
[uvw] g g
1
2
• 如两晶面的指数分别为 （h1k1l1）及（h2k2l2）， 则[uvw]为：
第六章 电 子 衍 射
• 衍射斑点分布的对称性： • 几何对称性 衍射斑点的 几何配置上具有对称性； • 强度对称性 当入射束与 晶带轴平行时，衍射斑点 的强度分布也具有对称性。
第六章 电 子 衍 射
二、单晶花样标定的内容和依据
• 内容： • ①确定零层倒易截面上各ghkl矢量端点（倒易阵点)的 指数，定出零层倒易截面的法向（即晶带轴[uvw]）； • ②确定样品的点阵类型、物相及位向等。
•
• 在衍射斑点花样中，简单电子衍射花样是选区电子衍射中 最常见、也最有用的电子衍射花样。
第六章 电 子 衍 射
一、单晶电子衍射花样的几何特征
• １、倒易点阵平面（衍射谱）的几何图形
• 衍射斑点的二维排布方式归纳为五种类型。 • 电子衍射谱中衍射斑点的分布，可用来迅速判断 待测晶体可能所属的晶系 。
第六章
• • • • •
电 子 衍 射
内容提要： 引言 第一节 电子衍射原理 第二节 单晶电子衍射花样的标定 第三节 多晶电子衍射花样的标定
第六章 电 子 衍 射
引 言
• 透射电镜的主要特点：可进行微观组织形貌与晶 体结构的同位分析。（通过怎样的操作实现？） • • • • • 1、透射电镜中电子衍射的应用 主要有以下三个方面： ① 物相分析和结构分析； ② 确定晶体位向； ③ 确定晶体缺陷的结构及其晶体学特征。
• 推广：正空间的一个晶带所属的 晶面族可以用倒空间的一个平面 (uvw)*表示；晶带轴[uvw]的方 向即为此倒易平面的法线方向。
第六章 电 子 衍 射
• 在电子衍射中，相对于某一特定晶带轴[uvw]的零层倒易面 内各倒易阵点的指数的两个约束条件：
• ①、各倒易阵点和晶带轴指数间必须满足晶带定理。 • ② 、只有不产生消光的晶面（即|F|2≠0）才能在 零层倒易面上出现倒易阵点。
第六章 电 子 衍 射
• 光阑选区衍射原理（如图）： • 电子束的光路具有可逆回溯的特 点。 • 如果在物镜的像平面处加入一个 选区光阑，只有A’B’范围内的成 像电子能通过选区光阑,并最终 在荧光屏上形成衍射花样; 这一 部分衍射花样实际上是由样品上 AB区域提供的。 • 所以，在像平面上放置选区光阑 的作用等同于在物平面上放置一 个光阑。
第六章 电 子 衍 射
第六章 电 子 衍 射
1、电子衍射基本公式
• 在试样下方距离L处放一张 底片，就可以把入射束和衍 射束同时记录下来。
• O’称为透射斑点(或中心斑 点)，是入射束形成的斑点。 • G ´ 称为衍射斑点，是倒 易矢量端点G在底片上的 投影。
• 为中心斑点指向衍射斑 R • 点的矢量。
• 为了方便，一般采用交 叉法求解。
u k1l2 k 2l1 v l1h2 l2 h1 w h k h k 1 2 2 1
第六章 电 子 衍 射
三、偏离矢量与倒易阵点扩展
当电子束平行于晶带轴入射时，从几何意义上能得到电子衍射花样吗？
第六章 电 子 衍 射
• 在实际的电子衍射操作时，即使对称
• 端点G位于倒易空间，而投影 G´已经通过转换进入了正空 间。
第六章 电 子 衍 射
OO * G ~ OO' G ' R L g 1 即R Lg Kg
• 由于 R 和 g 的方向基本一致， 于是： R L g K g
• 这就是电子衍射的基本公式。 • Lλ称为电子衍射的相机常数， L称为相机长度。
第六章 电 子 衍 射
• ③ 电子衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内 • 爱瓦尔德球半径比倒易矢量大几十倍，可近似认为产生的 电子衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。
• ④ 电子衍射束的强度较大 • 物质对电子的散射远高于它对X射线的散射能力（约高出 四个数量级）电子在样品中的穿透距离有限。结果：电子 衍射适合研究微晶、表面、薄膜的晶体结构；摄取衍射花 样时曝光时间短，仅需数秒钟。 • 此外，对电镜中的电子衍射，微区结构和形貌可同步分析； 衍射斑点位置精度低。
第六章 电 子 衍 射
• 不同点： • ① 电子衍射的布拉格角θ 很小，约为1°。 • 电子衍射的θ 角约为1°，而X射线产生衍射时，其θ 角最大可接近90 °。 • ② 略微偏离布格条件的电子束也能发生衍射。 • 采用薄晶样品。薄晶样品的倒易点被拉长为倒易杆， 增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会，结果使 略微偏离布格条件的电子束也能发生衍射。
第六章 电 子 衍 射
• 相机常数 K（= Lλ ）的意义： • ① 对单晶样品，衍射花样简单地说就是落在爱瓦尔德球 面上所有倒易阵点所构成的图形的投影放大像，相机常数 K就是放大倍数。 • ② 相机常数是一个协调正、倒空间的比例常数。
• 电子衍射基本公式的物理意义：单晶花样中的斑 点可以直接被看成是相应衍射晶面的倒易阵点， 各个斑点的R矢量也就是相应的倒易矢量。
第六章 电 子 衍 射
• 当电子束平行于晶带轴入射时，得 到什么样的电子衍射花样？ • 电镜中的薄片样品的倒易阵点拉长 为“倒易杆”，加之电子波长又很 小，因此在与入射电子束垂直的二 维零层倒易面(uvw)*0上，倒易原点 附近较大范围的倒易阵点都可能与 厄瓦尔德球面接触。 • 得到的是相应的零层倒易面在平面 （即底片）上的投影。 • 反映在电子衍射花样上是同时有大 量衍射斑点出现。