山东大学实验报告一、实验目的1.了解X射线粉末衍射分析仪的工作原理。
2.熟悉X射线衍射仪的使用方法。
3.学习利用X射线粉末衍射进行物相分析。
二、实验原理X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射，其波长约为（20～0.06）×10-8厘米。
由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线伦琴因此获得1901年（首届）诺贝尔物理学奖。
X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。
X射线在发现不久即被应用于医学检测和矿物勘探领域。
由于X射线具有较强的穿透能力，对人体有一定伤害。
故本实验中通过铅玻璃阻挡仪器发出的X射线，减少对人体的危害。
X射线衍射是一种重要的无损分析方法，分单晶法及多晶法两种，本次实验采用的X 射线粉末衍射属于多晶法。
用于衍射分析的X射线波长为0.5-2.5埃。
物质结构中，原子和分子的距离正好落在X射线的波长范围内，当X射线入射到晶体时，基于晶体结构的周期性，晶体中各个电子的散射波可相互叠加，称之为相干散射，这些相干散射波相互叠加就产生了X衍射现象。
散射波周期一直相互加强的方向称为衍射方向，衍射方向取决于晶体的周期或晶胞的大小，晶体中各个原子及其位置则决定衍射强度。
平面点阵的衍射方向由Bragg公式:2d Sinθ=nλ就可根据对应的角度求出相应的d 值，因此物质对X射线的衍射能够传递极为丰富的微观结构信息。
物质的每种晶体结构都有自己独特的X射线衍射图，即指纹特征，而且不会因为与其他物质混合而改变。
据此，可以通过查询JCPDS卡片，通过对比X衍射图的峰位、峰形还有强度进行物相分析。
X射线衍射仪外观X射线衍射仪的形式多种多样, 用途各异, 但其基本构成很相似, 上图为X射线衍射仪的基本构造示意图。
X射线衍射仪主要组成部分如下：（1）高稳定度X射线源，高压下，高速运动的电子轰击金属靶时，靶就放出X 射线，提供测量所需的X射线, 改变X射线管阳极靶材质可改变X射线的波长（本实验采用Gu靶为辐射线源，λ=1.5406埃）, 调节阳极电压可控制X射线源的强度。
