2021-2022学年高二物理竞赛课件:三种常见晶体结构的衍射消光条件
展开三种常见晶体结构的衍射消光条件
1. 体心立方结晶学原胞内含有两个原子,其坐标分别为(0,0,0) ,(1/2,1/2,1/2)
对于n(h+k+l)为偶数时,
对于n(h+k+l)为奇数时, 反射消光。衍射面指数之和为奇数时,反射消光。
2. 面心立方结晶学原胞中有四个原子,坐标为(0,0,0) (1/2,1/2,0) (1/2,0,1/2) (0,1/2,1/2)
衍射面指数nh,nk,nl中部分为奇数,部分为偶数时衍射消失。
N1,N2,N3为沿三个基矢方向的原胞数,晶体总原胞数为N=N1N2N3,μ(Rl)代表Rl格点上原胞的位移(可以是原胞中任一原子的位移)
q的不同取值代表q空间均匀分布的点子,每个点子占据q空间的体积为
允许的q值在q空间均匀分布的密度为
从原子振动考查,q的作用在于确定不同原胞之间的位相关系在中如果q改变一个倒格矢
对位相因子没有影响,因此,要得到所有不同的格波,也只需要考虑一定范围内的q值,例如只考虑一个倒格子原胞中的q值,把平行六面体选为q的取值范围。其它的q值在指定原胞内总存在一个对应的q值,它们之间只差一个 ,因此对格波的描述没有任何区别。
由于分布密度为 不同的q总数为
3支声学波3n-3支光学波,每支N个格波,共3nN个格波,正好与晶体中原子的总自由度数3nN相等。
在外电场中,正、负离子本身由于电子云的畸变也会发生极化,
第二个方程与正、负相对位移有关
在衍射极大方向上,各原胞中对应原子的散射波振幅均相同。则散射波总振幅为
(M 是参与散射的原胞数目)
因为散射波总强度正比于散射波总振幅的平方,所以
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