2019年最新-第六章小角X光散射-精选文档
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小角x射线散射公式小角 X 射线散射(Small Angle X-ray Scattering,简称 SAXS)可是个相当有趣的话题呢!这其中涉及到的公式,那更是充满了奇妙的科学魅力。
咱们先来说说小角 X 射线散射到底是啥。
简单来讲,它就像是给物质内部结构拍了一张特殊的“照片”。
通过分析散射出来的 X 射线,我们就能了解物质内部的微观结构信息,比如孔隙大小、颗粒分布啥的。
那小角 X 射线散射公式到底长啥样呢?它通常可以表示为:I(q) =I₀ P(q) S(q) 。
这里的 q 是散射矢量,它跟入射 X 射线的波长、散射角度都有关系。
I₀呢,代表入射X 射线的强度。
就好比是灯光的亮度,灯光越亮,照亮的范围就越大。
P(q) 描述的是单个散射体的形状和大小相关的散射强度。
想象一下,不同形状和大小的物体,反射光线的情况是不是也不一样?这 P(q) 就是在说这个事儿。
S(q) 则是描述散射体之间相互关系的函数。
比如说一堆小球挤在一起,它们之间的距离、排列方式等等,都会影响散射的结果,S(q) 就是来处理这个的。
还记得我之前做过一个实验,那可真是让我对小角 X 射线散射公式有了更深刻的理解。
当时我们在研究一种新型的纳米材料,想要搞清楚它内部的孔隙结构。
为了得到准确的数据,我们在实验室里反复调试仪器,小心翼翼地控制着各种参数。
每次测量完数据,就开始对着小角 X 射线散射公式一顿琢磨。
有时候算出来的结果跟预期不太一样,就得重新检查数据,思考是不是哪个环节出了问题。
那感觉,就像是在解一道超级复杂的谜题,不过每一次有新的发现,都让人兴奋不已。
经过无数次的尝试和分析,终于利用这个公式成功地解析出了材料的孔隙结构。
那一刻,真的觉得所有的努力都值了!总之,小角 X 射线散射公式虽然看起来有点复杂,但只要我们深入去理解,多做实验,多分析数据,就能逐渐掌握它的奥秘,为我们探索物质的微观世界打开一扇神奇的大门。
所以呀,别被这公式吓到,勇敢地去探索,说不定你就能发现其中的无限乐趣和惊喜!。
1:小角X射线散射(Small Angle X-Ray Scattering, SAXS)是研究纳米尺度微结构的重要手段。
根据SAXS理论,只要体系内存在电子密度不均匀(微结构,或散射体),就会在入射X光束附近的小角度范围内产生相干散射,通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、大小、分布及含量等信息。
这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等。
适用的样品可以是气体、液体、固体。
由于X射线具有穿透性,SAXS信号是样品表面和内部众多散射体的统计结果。
相对于其它纳米尺度分析表征手段,如SEM、TEM、AFM而言,SAXS具有结果有统计性、测试快速、无损分析、制样简单、适用范围广等优点。
对于各向同性体系分析起来没多大困难,但是需要进行各种校正,不校正结果会较差。
对于择优取向体系SAXS分析起来还是一个世界性难题。
两千零几年本.zhu有一篇文章就专门提到这个问题,说择优取向体系计算得到的结果非常不可靠,所以他干脆不分析,stribeck也提出同样的问题,他说:“在面对各向异性体系的时候我们就像科学家在1931年面对各向同性体系时一样。
”现在很多人在做SAXS都只是在做小角度的衍射分析,也就是低角度衍射峰位置的分析,而不是真正的散射分析。
可以这么说,散射普遍存在,衍射只在满足布拉格方程时才出现。
可以参考以下书籍孟昭富. 小角X射线散射理论及应用. 1995.O Glatter OK. Small angle x-ray scattering. 1982.小角X射线散射——理论、测试、计算及应用,朱育平,2008Small angle scattering of X-ray, A.Guinier G.Fournet,1955Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Sciencestructure analysis by small angle x-ray and neutron scattering,19872:个人观点,不确切一:1)广角X射线衍射(Wide Angle X-ray Diffraction,简称WAXD)测试范围(2θ):5~100O以上。