衍射的原理

一:光的衍射原理?

不矛盾,惠更斯原理将衍射孔径的每一点看作一个次级波源,发出的光线在接受屏上再次叠加光的直线传播是指“光线”的直线传播,而光线本身如电力线,磁力线等

二:物理,请问衍射原理是什么? 5分

衍射(英语:diffraction)是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。

在经典物理学中,波在穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物后会发生不同程度的弯散传播。假设将一个障碍物置放在光源和观察屏之间,则会有光亮区域与阴晦区域出现于观察屏,而且这些区域的边界并不锐利,是一种明暗相间的复杂图样。这现象称为衍射,当波在其传播路径上遇到障碍物时,都有可能发生这种现象。除此之外,当光波穿过折射率不均匀的介质时,或当声波穿过声阻抗(acoustic impedance)不均匀的介质时,也会发生类似的效应。在一定条件下,不仅水波、光波能够产生肉眼可见的衍射现象,其他类型的电磁波(例如X射线和无线电波等)也能够发生衍射。由于原子尺度的实际物体具有类似波的性质,它们也会表现出衍射现象,可以通过量子力学进行研究其性质。

在适当情况下,任何波都具有衍射的固有性质。然而,不同情况中波发生衍射的程度有所不同。如果障碍物具有多个密集分布的孔隙,就会造成较为复杂的衍射强度分布图样。这是因为波的不同部分以不同的路径传播到观察者的位置,发生波叠加而形成的现象。

衍射的形式论还可以用来描述有限波(量度为有限尺寸的波)在自由空间的传播情况。例如,激光束的发散性质、雷达天线的波束形状以及超声波传感器的视野范围都可以利用衍射方程来加以分析。

三:单缝衍射的原理

惠更斯原理表明,波源发出的波阵面上的每一点都可视为一个新的子波源。这些子波源发出次级子波,其后任一时刻次级子波的包迹决定新的波阵面。惠更斯原理用光波能确定光波的传播方向,但不能确定沿不同方向传播的光振动的振幅。菲涅尔在次级子波概念的基础上,提出的“子波相干叠加”理论,又称为 惠更斯-菲涅尔原理。这个原理表述为:同一波面上的每一微小面元都可以看作是新的振动中心,它们发出次级子波。这些次级子波经传播而在空间某点相遇时,该点的振动是所有这些次级子波在该点的相干叠加。

四:x射线衍射法的原理

3 X射线衍射原理

1895年伦琴(W.C.RÖntgen)发现奇妙未知的X射线,1912年劳厄(M.V.Laue)用理论和实验证实X射线对晶体能够产生衍射现象。此后晶体结构测定几乎都是由X射线结构分析完成的。此方法基于两个基本原理,一是晶胞尺度是X射线的天然的波长期当的栅板,狭缝,形成一系列相干光产生衍射。

由晶胞形状和大小决定,二是各衍射花样(点线及其点或线、角度、间距、分布等及相对分布)的强度取决于晶胞中原子的种类和空间分布。

3.1 几何晶体学简介

3.1.1晶体和非晶体

3.1.2晶胞和点阵

3.1.3点阵点、直线点阵和平面点阵的指标

(1.点阵点指标uvw

(2.晶向指标[uvw]或直线点阵或晶棱指标

(3.晶面指数或点阵平面指数(hkl)

3.1.4面网指数、等效点阵面和多重性因子

3.1.5四轴定向

3.1.6 7种晶系和14种空间点阵

3.1.6.1 7种晶系

3.1.6.2 14种空间点阵

(1、 倒易点阵 在晶体X射线衍射中,晶体点阵是真实空间点阵,称为正点阵。正点阵的衍射生成倒易点阵,两者互为倒易关系。如果设法画出一个对应某晶体直观点阵图,当假定用平面的法线方向代表该晶面的方向,用法线的长度(线段)代表该晶面相邻两平行晶面间的间距的倒数,从一个点出发的对应该晶体所有晶面的法线线段的终点构成的空间点阵就是该晶体正点阵的倒易点阵。

(5、应用倒易点阵参数计算晶体间距更简便

晶体立体几何图形的点、线、面、棱角两面角体积的计算,依据立体几何学总是能够解决的。但有些非正交晶系的计算相当复杂。倒易点阵的应用可以使问题大为简化。

3.2.3 厄瓦尔德反射球——图解衍射原理

图1 Ewald反射球

倒易点阵最重要的应用就是用厄瓦尔德反射球图解并阐述了衍射原理,由一级布拉格公式 2d sinθ= λ知,

sinθ=(1/d)/(2/λ),

即与θ成正弦关系的1/d和2/λ分别成为一个直角三角形θ角的对边和斜边。

图1是著名的Ewald反射球。以样品位置C为中心,1/λ为半径作园球,入射X射线ACO(直径)的A、O两点均在球赤道园上,设想晶体内与X射线AC成θ角的晶面(hkl)形成衍射线CG交赤道园于G,则AG⊥OG。∠OAG=θ,OG=1/d。G点是符合布拉格方程的(hkl)晶面的衍射斑点,G点必在这个球面上。此球称为厄瓦尔德反射球。CG是衍射线方向,∠OCG=2θ是衍射角。G点还可以看成是以O点为原点的衍射面(hkl)的法线方向上的一点,该法线长度等于衍射面系列的晶面间距d(hkl)的倒数,不同于真实晶体的虚幻的点O、G及衍射面等组成了以晶体为正点阵的倒易点阵诸元素。O点是倒易点阵原点,OG是倒易矢量Hhkl 【H是黑体字,黑体字表示向量】。

单晶体的倒易点阵是在三维空间有规律排列的阵点,根据厄瓦尔德图解可以领悟到单晶体的衍射斑点组成。粉末多晶体由无数个任意取向的晶粒组成,所以其某一确定值晶面(hkl)的倒易点如晶面(110)在三维空间是均匀分布的,所有晶粒这些晶面(hkl)倒易点的集合构成了一个以O为球心、半径为1/dnkl(=Hhkl)的倒易球壳,显然这个倒易球壳来源于那个{hkl}晶面族的衍射。不同晶面间距d的晶面系列的衍射对应不同半径的同心倒易球壳,它们与反射球相交,得到一个个圆。以该圆为底面、以反射球心为顶点的旋转圆锥称为衍射圆锥或衍射锥,圆锥的顶角夹角等于4θ。因为,当样品单晶旋转时或样品是多晶体......余下全文>>

五:什么是光的散射和衍射?

光束通过不均匀媒质时,部分光束将偏离原来方向而分散传播,从侧向也可以看到光的现象,叫做光的散射。 波长短的光受到的散射最厉害,实际上是不同波长的光的反射

光的衍射:光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环叫衍射图样,光沿直线传播只是一种近似的规律,当光的波长比孔或障碍亥小得多时,光可看成沿直线传播。在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比、甚至比波长还要小时,衍射就十分明显。

六:X射线衍射仪的工作原理

www.bandwise.com.cn/serve/index.asp?aid=14

七:衍射群概念?

几何晶体学基本原理、微观空间对称原理和晶体中X射线衍射基本原理。第一、二篇运用一般位置等效点系中的等效点在空间的对称分布与空间对称性相一致的原理,分别对晶体的宏观对称性、微观对称性及对称组合规律进行深入的阐述和分析,并对32个点群和230个微观空间对称组合给予系统推导。第三篇在晶体点阵与其倒易点阵相互关系的基础上,运用倒易点阵与反射球的数学模型及其相互作用关系,详细阐明劳埃散射方程和布拉格反射方程,并从原理上简明地描述了几种常用的重要的单晶衍射方法和仪器的实际运用。此外,从晶体微观空间中的平移矢量所导致倒易阵点系统消失的原理,阐明衍射的系统消光规律,并对120个衍射群给予推导。

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