照相法和衍射仪法照相法德拜照相法

衍射仪法和德拜法的异同
衍射仪法（ 也称为迈克尔逊干涉仪）和德拜法（ 也称为菲涅尔双镜干涉仪）都是用于观察光的干涉现象的实验装置，但它们在原理和结构上有所不同。

相同点：
1.（基本原理：（两者都基于光的波动性质，利用光的干涉现象来观察光的性质。

2.（干涉现象：（都利用干涉现象来测量光的特性，比如波长、波速等。

（不同点：
1.（原理和构造：
-（衍射仪法：（衍射仪法基于迈克尔逊干涉仪的原理，利用光的干涉来检测样品的特性，通过将光束分成两个相干光路并再次合并来观察干涉现象。

-（德拜法：（德拜法基于菲涅尔双镜干涉仪的原理，通过分光器将光分为两束并沿不同光程传播后再次合并，观察干涉现象。

2.（光路和干涉装置：
-（衍射仪法：（衍射仪法使用分束镜、反射镜等光学器件构成干涉装置，光沿不同路径传播后再次合并，观察干涉条纹。

-（德拜法：（德拜法使用双透镜或双面镜等构成干涉装置，将光分为两束并在不同光程后再次合并，观察干涉现象。

3.（应用领域：
-（衍射仪法：（适用于观测波长、光速等精细的光学实验，常用
于研究光的性质、干涉现象等。

-（德拜法：（主要用于观察干涉环形条纹，用于表征光的波长、薄膜的厚度等。

虽然衍射仪法和德拜法都是用于观测光的干涉现象，但其原理、构造和应用场景上存在一些不同。

选择使用哪种方法通常取决于具体的实验目的和要研究的光学特性。

衍射仪法和德拜法的异同衍射仪法（Diffraction Method）和德拜法（Debye Method）是材料表征中常用的两种方法，它们通过衍射现象来研究和分析材料的晶体结构。

下面将详细介绍二者的异同。

一、衍射仪法和德拜法的定义及原理1.衍射仪法：衍射仪法是一种通过测量入射光经材料衍射后的衍射图样信息来推导出材料结构的方法。

其基本原理是：当入射光照射到晶体上后，由于晶格的周期性排列和晶体的光学性质，入射光会发生衍射现象，形成经典的多普勒图样（多普勒效应）。

2.德拜法：德拜法是一种通过测量晶体在不同入射角度下的衍射图样，利用衍射公式来求解晶体的结构参数的方法。

其基本原理是：晶体中的原子或分子构成了一定的三维空间周期性阵列，入射光照射到晶体上后，会发生衍射现象，不同晶面上的原子或分子散射光的强度有所不同，通过测量衍射图样可以得到晶格间距和晶体的结构参数。

二、衍射仪法和德拜法的异同1.目的和应用领域上的异同：（1）目的：衍射仪法主要用于测定晶体的晶胞结构参数、原子位置和取向、晶格常数等，同时还可以分析晶体的微观应力和畸变；德拜法主要用于测定物质的晶体结构的定量分析，包括晶体的晶胞参数、晶格对称、离子位置等。

（2）应用领域：衍射仪法广泛应用于材料科学、固体物理、纳米材料、化学、地质学等领域的晶体结构研究；德拜法主要应用于晶体学、固体物理、化学、材料科学等领域，用于研究晶体的晶胞参数、离子位置、原子位置等。

2.实验操作上的异同：（1）实验装置：衍射仪法通常使用X射线衍射仪、电子衍射仪、中子衍射仪等设备，通过调整入射光的角度和波长来观察和记录衍射图样；德拜法通常使用粉末衍射仪、单晶衍射仪等设备，通过测量晶体在不同入射角度下的衍射图样来求解晶体的结构参数。

（2）样品制备：衍射仪法通常需要提前制备样品，将样品制备成固态样品或薄膜形式；德拜法通常使用已知结构的晶体作为参考样品。

（3）数据分析：衍射仪法主要通过观察和分析衍射图样来得到晶胞参数、原子位置等信息；德拜法则需要使用数学计算和模型拟合来求解晶体的结构参数。

第五章X射线衍射实验⽅法第五章 X射线衍射实验⽅法常⽤的实验⽅法1.按成相原理分：单晶劳埃法、多晶粉末法、周转晶体法2.按记录⽅式分：照相法：⽤照相底⽚记录衍射花样衍射仪法：⽤各种辐射探测器和电⼦仪表记录。

、第⼀节粉末照相法1.粉末照相法是⽤单⾊X射线照射转动（或固定）多晶体试样，并⽤照相底⽚记录衍射花样的⼀种实验⽅法。

试样可为块、板、丝等形状，但最常⽤粉末，故称粉末法。

2.粉末法成相原理：粉末试样是由数⽬极多的⼩晶粒组成,且晶粒取向完全⽆规则,各晶粒中d值相同的晶⾯取向随机分布于空间任意⽅向,这些晶⾯对应的倒易⽮量也分布于整个倒易空间的各个⽅向,它们的倒易阵点则布满在以倒易⽮量的长度为半径的倒易球⾯上.由于等同晶⾯族｛HKL｝的⾯间距相等,所以,等同晶⾯族的倒易阵点都分布在同⼀个倒易球⾯上,各等同晶⾯族的倒易阵点分别分布图5-1 粉末法成相原理图在以倒易点阵原点为中⼼的同⼼倒易球⾯上.在满⾜衍射条件时,根据厄⽡尔德原理,反射球与倒易球相交,其交线为⼀毓垂直于⼊射线的圆,从反射球中⼼向这些圆周连线级成数个以⼊射线为公共轴的共顶圆锥,圆锥的母线就是衍射线的⽅向,锥顶⾓等于4θ.这样的圆锥称为衍射圆锥.1.1 德拜照相法（1）德拜照相法（２）圆筒底⽚摄照⽰意图1.2 聚焦照相法o是利⽤发散度较⼤的⼊射线，照射到试样的较⼤区域，由这个区域发射的衍射线⼜能重新聚焦，这种衍射⽅法称为聚焦法。

聚焦相机的基本特征是狭缝光阑、试样和条状底⽚三者位于同⼀个聚焦圆上。

它所依据的⼏何原理是同⼀圆周上的同弧圆周⾓相等，并等于同弧圆⼼⾓的⼀半。

按照这样的⼏何原理，让狭缝光阑、试样和条状底⽚三者采取不同的布置，便可设计出各种不同类型的聚焦相机。

塞曼-波林相机的内壁圆周为聚焦圆，狭缝光阑s、试样表⾯AB和条状底⽚MN三者准确地安置在同⼀个聚焦圆上。

狭缝光阑相当X射线的虚光源，实际光源为x射线管的焦点。

图5-2 塞曼-波林相机的衍射⼏何1.3 平⾯底⽚照相法2.利⽤单⾊（标识）X射线、多晶体试样、平⾯底⽚和针孔光阑，故也称之为针孔法。

x衍射分析方法x衍射分析方法如果按照成像原理划分，可分为劳埃法、粉末法、周转晶体法。

然而粉末法按成像记录方法可分为照相法和衍射仪法。

德拜-谢乐照相法是常用的一种照相法。

德拜照相法在粉末多晶中，各晶粒取向不同，其同名晶面（hkl）具有不同的取向，因此同名晶面的倒易矢量在空间中围成一个半径为1/d球，因此多晶衍射花样是倒易球与埃瓦尔德球相交形成的交线，为一系列的同心圆环。

德拜和谢乐设计一种方法，将一个长条照相底片围成一个圆，以试样为中心，这样便可收集所有晶面的衍射花样。

德拜相机：主要由相机圆筒、光阑、承光管和试样架构成。

相机圆筒周长通常为180mm和360mm，对应直径分别为57.3和114.6㎜。

光阑：用于限制入射光的大小及发散度承光管：用于吸收衍射线照相法主要用底片进行感光，从而记录衍射花样。

底片安装法主要可分为正装法、反装法、偏装法三大类。

正装法：将底片两段各开半圆孔凑成一个整圆，底片中心开一个圆孔，让光阑通过两个半圆孔构成的圆孔，承光管通过中心孔。

这样所得到的衍射花样，中心孔附近的衍射线是低角的衍射线（即衍射角小于45°）。

反装法：底片开孔同正装法一致，只是将光阑通过中心孔，承光管通过两端的半圆孔，可想而知，所得花样与正装法相反，即中心孔所得衍射花样为高角度衍射花样。

偏装法：在底片非中心部位开两个孔，孔间距为周长一半，因此也称不对称装法。

偏装法可以消除因底片收缩、试样偏心所造成的测量误差。

德拜法实验参数选择：德拜法中应选用单色光照射多晶体，以免多色光产生多条衍射花样。

因此需要用到滤波片。

另外试样、相机尺寸和底片感光性能均会影响到曝光时间。

x射线衍射仪法：x射线衍射仪主要由x射线发生器、测角仪、辐射探测器和测量系统组成。

主要利用样品座进行旋转，逐一接收各晶面衍射角其中辐射探测器的位置与入射线夹角始终是样品表面与入射线夹角的2倍，即辐射探测器的转速为样品转速2倍，使与样品表面平行的晶面始终满足布拉格方程，因此辐射探测器检测的是与样品表面平行的晶面衍射花样。