基于光柵衍射缺級的晶體X射線衍射缺級問題研究.pdf

1、衍射是光的波動特性的一個重要表現(xiàn)，光柵衍射、晶格衍射是光衍射理論的一個重要應(yīng)用，對于光柵衍射中的缺級現(xiàn)象一般物理教材只做了簡單介紹：當(dāng)光柵常數(shù)d與狹縫寬度α的比值為整數(shù)時，將產(chǎn)生缺級現(xiàn)象；而當(dāng)其比值不為整數(shù)時的缺級現(xiàn)象未作介紹；另外，對晶體X射線衍射缺級是否存亦未見相關(guān)的任何報(bào)道。在此，本文將對這些問題作較全面的闡述。 本文從可見光的衍射現(xiàn)象出發(fā)，利用惠更斯原理對平面光柵單色光夫瑯禾費(fèi)衍射衍射的現(xiàn)象、衍射的強(qiáng)度及缺級現(xiàn)象進(jìn)行了深

2、入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，對光柵衍射缺級不明顯或消失的現(xiàn)象也作了一定的研究。晶體可以看成是三維光柵，具有周期性排列的格點(diǎn)對單色X射線的衍射同樣具有特定的規(guī)律，與平面光柵對應(yīng)，晶體對單色X射線的衍射在理論上講也有可能出現(xiàn)缺級現(xiàn)象。本文主要就光柵衍射缺級和晶體X射線衍射缺級的現(xiàn)象、產(chǎn)生的根源及二者之間的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行了理論分析，得出了以下結(jié)論： ①光柵衍射缺級現(xiàn)象出現(xiàn)的原因在于在光柵各條透光縫之間出現(xiàn)相互干涉極大的地方，各條透光縫單獨(dú)

3、存在時在該點(diǎn)正好出現(xiàn)單縫衍射極小。這種多縫間相互干涉受單縫衍射調(diào)制的結(jié)果使得光柵衍射屏上本應(yīng)出現(xiàn)明紋處變成了暗紋，即出現(xiàn)了缺級現(xiàn)象。 ②導(dǎo)致光柵衍射缺級現(xiàn)象不明顯或消失的原因是在于光柵的某些狹縫的縫寬不等，且光柵的光柵常數(shù)不是某些透光縫寬的整數(shù)倍這一條件；實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算機(jī)的模擬顯示取得了完全的一致，證明了該結(jié)論的正確性； ③晶體X射線衍射缺級存在的可能性在于某些晶體材料晶胞的幾何結(jié)構(gòu)因子為零；尤其是在復(fù)式格子晶體或具有某