Nguyờn tắc xỏc định: Theo nguyờn lý về cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xõy dựng từ cỏc nguyờn tử hay ion phõn bố đều đặn trong khụng gian theo một quy định xỏc định. Khi chựm tia Rơnghen tới bề mặt tinh thể và đi vào bờn trong mạng lưới tinh thể thỡ mạng lưới này đúng vai trũ như cỏc phõn tử nhiễu xạ đặc biệt. Cỏc nguyờn tử, ion bị kớch thớch bởi chựm tia X sẽ thành cỏc tõm phỏt ra cỏc tia phản xạ.
Hỡnh 2.6. Tia tới và tia phản xạ trờn tinh thể
Nguyờn tắc cơ bản của phương phỏp nhiễu xạ tia X là dựa vào phương trỡnh Vulf-bragg:
nλ= 2d.sinθ
Trong đú: n là bậc nhiễu xạ λ- là bước súng của tia X
d- khoảng cỏch giữa hai mặt phẳng tinh thể θ- gúc giữa tia tới và mặt phẳng phản xạ
Với mỗi nguồn tia X cú bước súng xỏc định, khi thay đổi gúc tới θ, mỗi vật liệu cú giỏ trị đặc trưng. So sỏnh giỏ trị d và d chuẩn sẽ xỏc định được cấu trỳc mạng tinh thể của chất nghiờn cứu.
Cú nhiều phương phỏp để nghiờn cứu cấu trỳc bằng tia X:
- Phương phỏp bột: khi mẫu nghiờn cứu là bột tinh thể, gồm những vi tinh thể nhỏ li ti.
30
- Phương phỏp đơn tinh thể: khi mẫu bột nghiờn cứu gồm những đơn tinh thể cú kớch thước đủ lớn, thớch hợp cho việc nghiờn cứu.
Từ hỡnh ảnh nhiễu xạ ghi nhận được ta biết được cấu trỳc của mẫu.
Ứng dụng: phương phỏp nhiễu xạ tia X được dựng để nghiờn cứu cấu trỳc tinh thể vật liệu. Ngoài ra phương phỏp này cũn cú thể ứng dụng để xỏc định động học của quỏ trỡnh chuyển pha, kớch thước hạt và xỏc định đơn lớp bề mặt của xỳc tỏc kim loại trờn chất mang.