Рентгенография. Часть 2
Из уравнения (189) следует, что при падении такого пучка лучей на неподвижный кристалл угол ν может быть таким, при котором отражения вообще не будет.
Однако если медленно вращать кристалл, то каждая плоскость его решетки будет последовательно образовывать с направлением пучка падающих лучей всевозможные углы. В их числе всегда окажутся, естественно, такие (рис. 99), при которых необходимое условие отражения [уравнение (189)] будет соблюдено.
Для получения рентгенограммы по методам неподвижного и вращаемого кристаллов необходимо располагать монокристаллом исследуемого вещества. При осуществлении же реакций в твердых смесях приходится иметь дело с конгломератами или сростками большого количества мелких, беспорядочно расположенных относительно друг друга кристаллов. Их рентгенограммы получают с помощью так называемого метода порошка, принцип которого сводится к следующему.
Между источником монохроматического рентгеновского излучения и фотографической пластинкой помещают спек или порошок, состоящий из многих кристаллов. На пластинке получается ряд концентрических окружностей, каждая из которых является результатом отражения лучей от некоторой определенной системы параллельных плоскостей (например, плоскостей куба, октаэдра и др.), имеющейся в каждом из кристаллов порошка или спека.
При работе по этому методу исследуемое вещество растирают в тонкий порошок в случае, если оно имеет прочную кристаллическую решетку, или, наоборот, вещество (например, глину и др.) предохраняют от механических воздействий и в форме столбика или таблетки помещают в центре цилиндрической камеры, на внутренней поверхности которой заложена фотопленка (рис. 100).
Рентгеновский луч, поступивший через узкую щель в камеру, падает на одну из плоскостей кристалла под углом ν и отражается в некотором направлении. Этот луч образует угол ν также и с рядом других плоскостей. В результате возникает конус отраженных лучей, осью которого является первичный луч.
Так как такое же отражение происходит под углами 2ν, 4ν и т. д., удовлетворяющими уравнению (189), то получается ряд конусов, общей осью которых является направление первичного луча рис. 101).
(Их след на плоской пластинке образует серию концентрических колец (рис. 102), а на пленке, свернутой в форме цилиндра, — серию линий пересечения конусов с цилиндром (рис. 103).
Расположение линий на рентгенограмме зависит от межплоскостных расстояний d кристалла. Если радиус пленки равен r и расстояние от рассматриваемой линии рентгенограммы до центра ее центрального пятна l, то
Подставив значение sinν в уравнение (189), легко определить параметр d решетки.
Относительная интенсивность линий определяется в первую очередь способностью данных атомов рассеивать рентгеновские лучи и расположением атомов в элементарной ячейке решетки. Эта зависимость количественно выражается структурным множителем (F)2, определяемым атомным множителем f и координатами x1 y1 z1 x2 y2 z2, и т. д. Например:
Другие части: