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hedaors

禁虫 (正式写手)

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[交流] 【求助】请问 xrd 和离子半径有关，还是原子核半径有关？

我对 xrd 不太懂，请问请问 xrd 和离子半径有关，还是原子核半径有关？

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1楼 2010-11-13 15:47:51

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白兆山

木虫 (正式写手)

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★
hedaors(金币+1):谢谢参与

XRD是X射线衍射分析。通过可以这样说，是用铜靶的K系辐射（也称为特征X射线）来分析样品，K系有Kalpha辐射与Kbeta辐射，它们的出现是因为原子系统的能级是不连续的，这样，如果使用电子束把铜靶的铜原子里面的K层的电子轰击出去，就会造成K层出现空位，如果L层的电子去填充K层的空位，或者说空位跑到了L层上，那么是Kalpha辐射；如果空位跑到M层上，也就是M层上的电子去填充K层的空位，那么就是Kbeta辐射。Kbeta辐射在X射线衍射分析时，通常被镍片过滤掉。因此，X射线衍射分析是用Kalpha辐射来分析样品。另外，由于L层上的电子的能量也不相同，它们位于3个副层上，也可以称为3个L支壳层。这3个L支壳层的电子在跑到K层上时，会受到量子条件的限制，这个条件称为选择定则，它造成只有2个L支壳层的电子跑到K层上，因此，Kalpha又分为Kalpha1和Kalpha2。在XRD过程中，如果按照拉琴格方程剔除Kalpha2的话，就在文章里面写Kalpha1，它是1.5406，如果没有，就写Kalpha。
使用Kalpha辐射来分析样品的原理是因为它是电磁波，它造成样品的原子系统中的所有电子发生受迫振动，当然也会使得原子核受迫振动，但是原子核的质量太大，因此它的受迫振动几乎察觉不到。
样品的原子系统中的电子与Kalpha辐射相遇时会振动，因此它们就会产生电磁波，这个电磁波的波长与Kalpha辐射的波长是相同的，或者说样品中的电子在Kalpha辐射的电场作用下产生振动，它们的振动频率与Kalpha辐射的振动频率是相同的。但是，受迫振动的电子产生的电磁波是球面波，因此，这些球面波会某个地方相互干涉因而加强或者减弱。出现加强的地方与两个原子的距离有关，而两个原子的距离又会影响到这个两个原子里面的电子的受迫振动产生的电磁波的光程差，如果光程差等于Kalpha辐射的整数倍时，就得到了布拉格方程。