Badanie struktury monokryształu chlorku sodu za pomocą promieniowania rentgenowskiego
Zagadnienia do opracowania.
- Otrzymywanie promieni rentgenowskich.
- Budowa lampy rentgenowskiej.
- Własności widma rentgenowskiego:
- widmo ciągłe;
- granica krótkofalowa widma;
- widmo charakterystyczne:
- prawo przesunięć Moseley’a;
- krawędź absorpcji;
- schemat poziomów energetycznych dla miedzi.
- Podstawy krystalografii:
- sieć punktowa;
- układy krystalograficzne;
- komórka elementarna;
- płaszczyzny sieciowe, wskaźniki Millera;
- struktura kryształu, sieci z bazą (na przykładzie kryształu NaCl);
- sieć odwrotna.
- Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na kryształach:
- rozpraszanie Thomsona na elektronach, atomach i komórce elementarnej;
- natężenie wiązki ugiętej; geometryczny czynnik strukturalny;
- prawo Bragga.
Zestaw przyrządów.
- Aparat rentgenowski z wbudowanym goniometrem i wymiennymi lampami Cu i Mo.
- Zestaw komputerowy.
Literatura.
- D.Halliday, R. Resnick, J. Walker-„Podstawy fizyki”, PWN, Warszawa 2003.
- Z. Bojarski, E.Łągiewka-„Rentgenowska analiza strukturalna”, PWN, Warszawa 1988.
- M.N. Rudden, J. Wilson-„Elementy fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1976.
- H. Ibach, H. Luth-„Fizykaciałastałego”, PWN, Warszawa 1996.
- Ch. Kittel-„Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1999 .
- H. Haken, M.Ch. Wolf-„Atomy i kwanty- wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej”, PWN, Warszawa 2002.
- H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards–„Wstęp do fizyki atomowej”, PWN, Warszawa 1983
- Cz. Bobrowski–„Fizyka–krótki kurs”, Wydawnictwo Naukowo–Techniczne,Warszawa1998.
- Ch. Kittel-“Introduction to Solid State Physics”,Wiley&Sons, Inc., 2004.
- G.Burns-“Solid State Physics”, Academic Press, Inc.,London 1985.
- R. Steadman– “Crystallography”, Van Nostrand Reinhold (UK) Co.Ltd.,1982.
- M. F. Ladd, R.A. Palmer– “Structure Determination by X-Ray Crystallography”, Plenum Press. New York and London 1985.
- K.Hermbecker- Handbook“Physics X-Ray Experiments”,PHYWE-Series of Publication, 2010.
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker– “Fundamentals of Physics”, Wiley&Sons, Inc., 2001.
- H. Haken, H. Ch. Wolf– “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, 2000.
Using X-rays to study sodium chloride’s monocrystalline structure
Background theory
- Production of X-rays.
- Construction of X-ray tubes.
- Properties of the X-ray spectrum:
- continuous spectrum;
- quantum limit;
- characteristic spectrum:
- Moseley’s law,
- absorption edge,
- atomic energy levels of coppe.
- Fundamentals of crystallography:
- point lattice;
- crystallographic arrangements;
- unit cell;
- lattice planes, Miller indices;
- crystal structure, monocrystalline solids (for example: NaCl);
- reciprocal lattice.
- X-ray diffraction in crystals:
- Thomson scattering by electrons, atoms and unit cells;
- intensity of the diffracted beam, structure factor;
- Bragg’s law.
Apparatus
- X-ray unit with built-in goniometer and replaceable Cu and Mo lamp.
- Computer.
Literature
- Ch. Kittel – “Introduction to Solid State Physics”, Wiley & Sons, Inc., 2004.
- G. Burns – “Solid State Physics”, Academic Press, Inc., London 1985.
- R. Steadman – “Crystallography”, Van Nostrand Reinhold (UK) Co.Ltd.,1982.
- M. F. Ladd, R.A. Palmer – “Structure Determination by X-Ray Crystallography”, Plenum Press. New York and London 1985.
- K. Hermbecker – Handbook “Physics X-Ray Experiments”, PHYWE-Series of Publication, 2010.
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – “Fundamentals of Physics”, Wiley & Sons, Inc., 2001.
- H. Haken, H. Ch. Wolf – “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, 2000.
- Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!