Cấu trúc Tinh thể là sự sắp xếp tuần hoàn trong không gian của các nguyên tử hoặc phân tử... Hiện tượng Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể c
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TPHCM
KHOA VẬT LÝ
Trang 5I Tổng quát về tia X
1 Tia X là gì?
TÍNH CHẤT
sức khỏe.
Trang 6I Tổng quát về tia X
2 Cách tạo ra tia X
Tia X được phát ra khi các electron hoặc các hạt mang điện
khác bị hãm bởi một vật chắn và xuất hiện trong quá trình tương tác giữa bức xạ γ với vật chất.
Thông thường để tạo ra tia X người ta sử dụng electron.
Trang 7II Tinh thể
1 Cấu trúc
Tinh thể là sự sắp xếp tuần hoàn trong không gian
của các nguyên tử hoặc phân tử
Trang 8II Tinh thể
2 Chỉ số Miller
nút : hkl chiều : [hkl]
mặt : (hkl)
Một họ mặt song song và cách đều nhau được biểu
thị bằng các chỉ số Miller như nhau
Trang 10II Tinh thể
3 Mạng đảo
Mặt phẳng trong không gian thực có thể biểu diễn
bằng một nút mạng trong không gian đảo.
Mỗi nút mạng đảo tương ứng với một mặt (hkl) của
tinh thể.
1 0
Trang 11III Nhiễu xạ tia X
1 Hiện tượng
Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ
trên các mặt tinh thể của chất rắn do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể tạo nên các cực đại và cực tiểu nhiễu xạ.
Chiếu lên tinh thể một chùm tia X, mỗi nút mạng trở
thành tâm nhiễu xạ và mạng tinh thể đóng vai trò như cách tử nhiễu xạ.
Trang 12III Nhiễu xạ tia X
2 Định luật Vulf – Bragg
Định luật Bragg giả thiết
Phương trình này biểu thị mối quan hệ giữa góc các tia
nhiễu xạ θ và bước sóng tia tới λ, khoảng cách giữa các mặt phẳng nguyên tử d.
Trang 13III Nhiễu xạ tia X
Nhiễu xạ bởi nguyên tử:
Thừa số tán xạ nguyên tử f mô tả hiệu suất tán xạ trên một hướng riêng biệt
Nhiễu xạ bởi ô mạng cơ bản: Ig g 2 Fg 2
Với ψg là hàm sóng của chùm nhiễu xạ,
Fg là thừa số cấu trúc (hay còn gọi là xác suất phản xạ tia X)
Trang 14IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Phương pháp ảnh Laue:
Giữ nguyên góc tới θ và
thay đổi bước sóng λ để
thỏa mãn điều kiện nhiễu xạ
Bragg.
Chùm tia X liên tục được
chiếu lên mẫu đơn tinh thể
và tia nhiễu xạ được ghi
nhận bởi các vết nhiễu xạ
trên phim.
Trang 15IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Phương pháp ảnh Laue:
Trên ảnh Laue ta thấy các
vết nhiễu xạ phân bố theo
các đường cong dạng elip,
parabol hay hyperbol đi qua
tâm ảnh
Các đường cong này gọi là
các đường vùng bởi mỗi
đường cong đó chứa các vết
nhiễu xạ của các mặt thuộc
một vùng mặt phẳng trong
tinh thể.
Trang 16P O
IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Phương pháp ảnh Laue:
Trang 17IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Trang 18IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Phương pháp đơn tinh thể quay:
Giữ nguyên bước sóng λ và thay đổi góc
tới θ.
Phim được đặt vào mặt trong của
buồng hình trụ cố định, đơn tinh thể
được gắn trên thanh quay đồng trục với
buồng.
Tất cả các mặt nguyên tử song song với
trục quay sẽ tạo nên các vết nhiễu xạ
trong mặt phẳng nằm ngang.
Phổ nhiễu xạ sẽ là sự phụ thuộc của
cường độ nhiễu xạ vào góc quay 2θ
Trang 19IV Phương pháp phân tích tinh thể
1 Nhiễu xạ đơn tinh thể
Phương pháp đơn tinh thể quay:
Phổ của NaCl với catot là Cu
Trang 20IV Phương pháp phân tích tinh thể
2 Nhiễu xạ đa tinh thể
Phương pháp bột:
Quay mẫu và quay đầu thu
(detector) chùm nhiễu xạ trên
Trang 21V Ứng dụng
Thường được dùng trong chụp ảnh y tế, nghiên cứu tinh
thể,
Máy nhiễu xạ tia X dùng để phân tích cấu trúc tinh thể rất
nhanh chóng và chính xác, ứng dụng nhiều trong việc phân tích các mẫu chất, sử dụng trong nghiên cứu, trong công nghiệp vật liệu, trong ngành vật lí, hóa học và trong các lĩnh vực khác.
Tuy nhiên tia X có khả năng gây ion hóa hoặc các phản ứng
có thể nguy hiểm cho sức khỏe con người, do đó bước sóng, cường độ và thời gian chụp ảnh y tế luôn được điều chỉnh cẩn thận để tránh tác hại cho sức khỏe.
Trang 22TƯ LIỆU THAM
KHẢO
TƯ LIỆU THAM
KHẢO
1 Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn – Lê Khắc Bình
2 Vật lý đại cương – Lương Duyên Bình
Trang 23CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN
ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI
CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN
ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI
