Chiếu một chùm tia X đơn sắc (b−ớc sóng λ) lên mạng tinh thể, mỗi nút mạng trở thành các tâm nhiễu xạ. Giả sử có chùm tia X tạo với dãy mạng góc θ thì chùm tia phản xạ từ các mặt nguyên tử cũng d−ới một góc θ.
Nguồn kích
Mẫu đo Máy phân
tích phổ
Hiệu quang lộ giữa hai tia (1) và (2) là:
∆=2dsinθ (1)
Để thoả mãn là điều kiện nhiễu xạ, hiệu quang lộ giữa hai tia phải là số nguyên lần b−ớc sóng, nghĩa là:
2dsinθ =nλ (2) (2) đ−ợc gọi là ph−ơng trình Bragg
Trong đó: λ: B−ớc sóng tia X
d: Khoảng cách giữa các mặt phẳng mạng
n: Bậc nhiễu xạ n=1, 2, 3...
Đối với hợp chất chỉ gồm một pha, với mạng tinh thể xác định, thì giữa θ và khoảng cách dhkl của các mặt phản xạ (hkl) của mạng tinh thể, có mối quan hệ sau: λ θ sin 2 1 = hkl d (3)
Từ các giá trị dhkl ta xác định đ−ợc các hằng số mạng tinh thể theo bảng tra cứu có sẵn. Mỗi pha hoặc mỗi chất có mạng tinh thể riêng của mình với kiểu mạng và hằng số mạng xác định. Trong sách tra cứu dành riêng cho phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ tia X, th−ờng có nêu các bảng trị số khoảng cách mặt của nhiều chất đã nghiên cứu. Bằng cách đối chiếu các trị số khoảng cách mặt thực nghiệm với trị số trong bảng của các chất có thể xác định đ−ợc bản chất pha của mẫu nghiên cứu và hằng số mạng của pha đó. Ph−ơng pháp nhiễu xạ tia X đa tinh thể có −u điểm thể hiện ở chỗ nó có thể sử dụng cho bất kì loại đối t−ợng nào không phụ thuộc vào mạng đơn giản hay phức tạp. Nh−ợc điểm là số l−ợng các chất hoặc các pha đã đ−ợc nghiên cứu là có hạn và có thể
gặp các tr−ờng hợp khi pha ch−a có trong tài liệu tra cứu thì không phân tích đ−ợc.
Cấu trúc của các mẫu trong luận văn này đ−ợc nghiên cứu trên máy nhiễu xạ SIEMENS D5005 tại bộ môn Vật lí Chất rắn, khoa Vật lí, Tr−ờng ĐHKHTN - ĐHQG Hà Nội.