第一章 X 射线物理学基础
一、X 射线产生的主要装置和条件 主要装置：阳极靶材、阴极灯丝
条件：a. 大量自由电子；b. 定向高速运动；c. 运动路径上遇到障碍（靶材）
二、短波限
一个电子在与阳极靶撞击时，把全部能量给予一个光子，这就是一个光量子所能获得的最大能量，即：h c/λ=eU ，此时光量子的波长即为短波限λSWL 。 三、连续X 射线（强度公式）
大量电子在与靶材碰撞的过程中，能量不断减小，光子所获得的能量也不断减小，形成了一系列由短波限λSWL 向长波方向发展的连续波谱。
连续谱强度2
1iZU K I
四、特征X 射线（莫塞莱定律）
当X 射线管两端的电压增高到某一特定值U k 时，在连续谱的特定的波长位置上，会出现一系列强度很高，波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶材有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征，所以称为特征谱或标识谱。 莫塞莱定律：
Z K 21
) U - U ( i K I m n 3 （Un 为临界激发电压，原子序数Z 越大，Un 越大）
五、X 射线吸收（透射）公式——（质量吸收系数：单质、化合物（固溶体、混合物）） 单质 m t
m m e I e
I I 00
化合物
n
i i mi
m w 1
六、光电效应、荧光辐射、俄歇效应
光电效应：当入射X 射线光量子能量等于或略大于吸收体原子某壳层电子的结合能时，电子易获得能量从内层逸出，成为自由电子，称为光电子，这种光子击出电子的现象称为光电效应。
荧光辐射：因光电效应处于相应的激发态的原子，将随之发生如前所述的外层电子向内层跃迁的过程，同时辐射出特征X 射线，称X 射线激发产生的特征辐射为二次特征辐射，称这种光致发光的现象为荧光效应。
俄歇效应：原子K 层电子被击出后， L 层一个电子跃入 K 层填补空位，而另一个L 层电子获得能量逸出原子成为俄歇电子，称这种一个K 层空位被两个 L 层空位代替的过程为俄歇效应。
光电效应——光电子
荧光辐射——荧光X 射线（二次X 射线） 俄歇效应——俄歇电子
七、吸收限及其两个应用：滤波片的选择、靶材的选择
吸收限：欲激发原子产生K、L、M等线系的荧光辐射，入射X 射线光量子的能量必须大于或至少等于从原子中击出一个K、L、M层电子所需的能量W K、W L、W M，如，
W K= h K = hc / K，式中， K、 K是产生K系荧光辐射时，入射X射线须具有的频率和波长的临界值。荧光辐射将导致入射X射线的大量吸收，故称 K、 L、 M 等为被照射物质的吸收限。（理解）
滤波片的作用：强烈吸收K 线，而对K 线吸收很少。
滤波片选择原则：使其吸收限恰好位于特征谱的K 和K 波长之间，且尽可能靠近K 线波长。一般滤波片比靶材的原子序数小1~2。
靶材的选择目的：对X射线尽可能少的吸收。
靶材的选择原则：入射线波长 T略大于或远小于试样的 K，即根据样品选择靶材的原则是：Z靶≤Z样+1 或Z靶 Z样
八、相干散射
X射线在传播过程中，遇到一个电子，如果这个电子受原子核束缚较紧的话，光子的能力不足以使电子电离。这个时候，电子就会在X射线交变电场作用下发生受迫振动。电子就成为一个电磁波的发射源，向外发射散射射线。散射线的波长与入射X射线波长相同。
这是一个电子对X射线的散射情况。我们知道，一个原子核外有几个这样的电子，而晶体是由大量的原子组成的。所以，当X射线照射到晶体上时，就会产生大量的散射线，这些射线的波长相同，它们有可能相互干涉，在某些方向被加强，某些方向被削弱。所以我们把这种散射称为相干散射。
九、X射线的产生及其与物质的相互作用（系统掌握一，四~七）
第二章 X 射线衍射方向
一、晶带定律及其应用
晶带定律：同一晶带中所有晶面的法线（hkl ）都与晶带轴[uvw]垂直，即hu+kv+lw=0 应用：1、若已知某晶带[uvw]中的两个晶面的晶面指数(h1,k1,l1),(h2,k2,l2)，求晶带指数 2、已知某个晶面（hkl ）同时属于两个晶带[u1v1w1],[u2v2w2]，求该晶面的晶面指数 二、布拉格方程及其应用 2dsin θ=n λ 三、干涉面（HKL ） 2dsin θ=λ；d=d hkl /n
四、倒易矢量与正空间中晶面的关系（方向、大小） 方向：垂直于晶面；大小：1/d 五、倒易球（多晶体倒易点阵）
多晶体同族{hkl}晶面的倒易矢量在三维空间任意分布，其端点的倒易阵点将落在以O *为球心、以 1/d hkl (g hkl )为半径的球面上，称为倒易球。 六、爱瓦尔德图解（与布拉格方程等同）
爱瓦尔德图解描述：入射矢量的端点指向倒易原点O*，以入射方向上的C 点作为球心，半径为1/ 作球，球面过O*，此即为爱瓦尔德球(或反射球) 。若某倒易点hkl 落在反射球面上，该晶面将发生衍射，衍射线的方向由反射球心指向该倒易点。 七、单晶、多晶衍射花样特点 单晶：规则排列的衍射斑点
多晶：用垂直于入射线的底片记录，为一系列同心的衍射环；若用围绕试样的条形底片记录，为一系列衍射弧段；用绕试样扫描的计数管接收信号，则为一系列衍射谱线。
第三章 X 射线衍射强度
一、衍射积分强度（相对强度）
衍射积分强度 M HKL e A F P V V mc e R I I 222
2202230
cos sin 2cos 132
相对强度 M HKL
e A F P I 22
22
cos sin 2cos 1
（多重性因数、结构因数、角因数、吸收因数、温度因数）
二、常见晶体（简立方、面心立方、体心立方）消光规律
存在的hkl衍射无衍射效应的hkl
简单格子P h、k、l为任意数无
体心格子I h+k+l=偶数h+k+l=奇数
面心格子F h,k,l全奇或全偶h,k,l奇偶混杂
第四章多晶体分析方法
一、德拜花样
二、德拜相机的安装方法
正装、反装、偏装
三、X射线衍射仪测量在入射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同？（X射线衍射仪试样台与计数管联动关系1:2）
入射光束 样
品
形
状
衍
射
线
记
录
衍
射
花
样
样
品
吸
收
衍
射
装
备
