Badanie struktury monokryształu chlorku sodu za pomocą promieniowania rentgenowskiego

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 miedzi.
  4. Podstawy krystalografii:
    1. sieć punktowa;
    2. układy krystalograficzne;
    3. komórka elementarna;
    4. płaszczyzny sieciowe, wskaźniki Millera;
    5. struktura kryształu, sieci z bazą (na przykładzie kryształu NaCl);
    6. 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. prawo Bragga.

Zestaw przyrządów.

  1. Aparat rentgenowski z wbudowanym goniometrem i wymiennymi lampami Cu i Mo.
  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-„Fizykaciałastałego”, 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. Cz. Bobrowski–„Fizyka–krótki kurs”, Wydawnictwo Naukowo–Techniczne,Warszawa1998.
  9. Ch. Kittel-“Introduction to Solid State Physics”,Wiley&Sons, Inc., 2004.
  10. G.Burns-“Solid State Physics”, Academic Press, Inc.,London 1985.
  11. R. Steadman– “Crystallography”, Van Nostrand Reinhold (UK) Co.Ltd.,1982.
  12. M. F. Ladd, R.A. Palmer– “Structure Determination by X-Ray Crystallography”, Plenum Press. New York and London 1985.
  13. K.Hermbecker- Handbook“Physics X-Ray Experiments”,PHYWE-Series of Publication, 2010.
  14. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker– “Fundamentals of Physics”, Wiley&Sons, Inc., 2001.
  15. 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

  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. lattice planes, Miller indices;
    5. crystal structure, monocrystalline solids (for example: NaCl);
    6. 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. 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, Inc., 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”, PHYWE-Series of Publication, 2010.
  6. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – “Fundamentals of Physics”, Wiley & Sons, Inc., 2001.
  7. H. Haken, H. Ch. Wolf – “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, 2000.
  8. 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