Wyznaczanie stałej sieciowej chlorku potasu metodą Debye’a-Scherrera

Zagadnienia do opracowania.

  1. Otrzymywanie promieni rentgenowskich.
  2. Budowa lampy rentgenowskiej.
  3. Własności widma rentgenowskiego:
    1. widmo ciągłe;
    2. granica krótkofalowa widma;
    3. widmo charakterystyczne:
      • prawo przesunięć Moseley’a;
      • krawędź absorpcji;
      • schemat poziomów energetycznych dla atomu miedzi.
  4. Podstawy krystalografii:
    1. sieć punktowa;
    2. układy krystalograficzne;
    3. komórka elementarna;
    4. sieci Bravais’go;
    5. płaszczyzny sieciowe, wskaźniki Millera;
    6. struktura kryształu, sieci z bazą (na przykładzie kryształu KCl);
    7. sieć odwrotna.
  5. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na kryształach:
    1. rozpraszanie Thomsona na elektronach, atomach i komórce elementarnej;
    2. natężenie wiązki ugiętej;geometryczny czynnik strukturalny;
    3. czynniki wpływające na natężenie linii dyfrakcyjnych w metodzie proszkowej: polaryzacyjny, Lorentza,krotności płaszczyzn sieciowych;
    4. prawo Bragga.

Zestaw przyrządów.

  1. Aparat rentgenowski z wbudowanym goniometrem i wymiennymi lampami.
  2. Zestaw komputerowy.

Literatura.

  1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker -„Podstawy fizyki”, PWN, Warszawa 2003.
  2. Z. Bojarski, E.Łągiewka -„Rentgenowska analiza strukturalna”, PWN, Warszawa 1988.
  3. M.N. Rudden, J. Wilson -„Elementy fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1976.
  4. H. Ibach, H. Luth–„Fizyka ciała stałego”, PWN, Warszawa 1996.
  5. Ch.Kittel – „Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1999 .
  6. H. Haken, M.Ch. Wolf -„Atomy i kwanty- wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej”, PWN, Warszawa 2002.
  7. H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards–„Wstęp do fizyki atomowej”,PWN, Warszawa 1983.
  8. O. Scholz–„Fizyka atomu w zarysie”,PWN, Warszawa 1973.
  9. Cz. Bobrowski–„Fizyka – krótki kurs”,Wydawnictwo Naukowo– Techniczne, Warszawa 1998.
  10. V. Ascota, C. L. Cowan, B.J. Graham–„Podstawy fizyki współczesnej”, PWN, Warszawa 1981.
  11. Ch. Kittel-”IntroductiontoSolid State Physics”, John Wiley&Sons, 2004.
  12. G.Burns-”Solid State Physics”, Academic Press, Inc. London 1985.
  13. R. Steadman-”Crystallography”, Van Nostrand Reinhold (UK) Co.Ltd. 1982.
  14. M. F. Ladd, R.A. Palmer-”Structure Determination by X-Ray Crystallography”, Plenum Press. New York and London 1985.
  15. K. Hermbecker- Handbook”Physics X-Ray Experiments”, PHYWE-Series of Publication, 2010.
  16. H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards–”Introduction to Atomic Physics”, Wesley, 1981.
  17. H. Haken, M.Ch. Wolf -”The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, 2000.
  18. V. Ascota, C. L. Cowan, B.J. Graham–”Essentials of Modern Physics”, New York 1973.
  19. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker– “Fundamentals of Physics”, Wiley&Sons, Inc., 2001.

Determining the lattice constant for molybdenum using the Debye-Scherrer method

Background theory

  1. Production of X-rays.
  2. Construction of X-ray tubes.
  3. Properties of the X-ray spectrum:
    1. continuous spectrum;
    2. quantum limit;
    3. characteristic spectrum:
      • Moseley’s law,
      • absorption edge,
      • atomic energy levels of coppe.
  4. Fundamentals of crystallography:
    1. point lattice;
    2. crystallographic arrangements;
    3. unit cell;
    4. Bravais lattice;
    5. lattice planes, Miller indices;
    6. crystal structure, monocrystalline solids (for example: KCl);
    7. reciprocal lattice.
  5. X-ray diffraction in crystals:
    1. Thomson scattering by electrons, atoms and unit cells;
    2. intensity of the diffracted beam, structure factor;
    3. other factors affecting the intensity of diffraction lines in the powder method (factors: polarization, Lorentz, multiplicity of network planes);
    4. Bragg’s law.

 

Apparatus

  1. X-ray unit with built-in goniometer and replaceable Cu and Mo lamp.
  2. Computer.

 

Literature

  1. Ch. Kittel – “Introduction to Solid State Physics”, Wiley & Sons, 2004.
  2. G. Burns – “Solid State Physics”, Academic Press, Inc. London 1985.
  3. R. Steadman – “Crystallography”, Van Nostrand Reinhold (UK) Co. Ltd., 1982.
  4. M. F. Ladd, R.A. Palmer – “Structure Determination by X – Ray Crystallography”, Plenum Press. New York and London 1985.
  5. K. Hermbecker – Handbook “Physics X-Ray Experiments”, nPHYWE – Series of Publication.
  6. H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards – “Introduction to Atomic Physics”, Wesley, 1981.
  7. H. Haken, M.Ch. Wolf – “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, 2000.
  8. V. Acosta, C.L. Cowan, B.J. Graham – “Essentials of Modern Physics”, New York 1973.
  9. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – “Fundamentals of Physics”, Wiley & Sons, Inc., 2001.
  10. Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.

0 komentarzy:

Dodaj komentarz

Chcesz się przyłączyć do dyskusji?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz