原子散射因子

原子散射因子

原子散射因子f是指原子內所有電子在某一方向上引起的散射波的振幅的幾何和,與某一電子在該方向引起的散射波的振幅之比稱為該原子的散射因子。 即它承擔原子散射X射線能力是電子散射能力多少倍的物理意義。

介紹

原子散射因子 原子散射因子f定義為原子散射波幅與一個電.子散射波幅之比.即它承擔原子散射X射線能力是電子散射能力多少倍的物理意義。

原子散射因子與x射線波長、原子種類、衍射方向有關。含電子數量多的原子,其散射x射線能力高,f一值大。原子散射能力或f值將隨衍射指標hkl或布拉格衍射角0的升值而顯著下降。不考慮反常散射效應時,原子散射因子為實函式。

原子散射因子 原子散射因子

原理

原子散射因子 原子散射因子

圖中表示原子對X射線的散射. r是原子中某一點P的位矢,q和q分別為入射波矢和散射波矢. 由P點的散射波和由原子中心O點的散射波之間的位相差為:

這裡積分對整個原子體積進行. 其值與電子的空間分布ρ(r)有關,亦即與原子形狀有關,所以原子散射因子也叫形狀因子。

原子散射因子 原子散射因子
原子散射因子 原子散射因子

散射角為零時,原子散射因子的值等於原子序數,即原子中的電子數.散射角增大,散射因子隨之減小。International Tables forX-ray Crystallography Vol Ⅲ(1962)列出了各種原子的散射因子在不同的sinθ/λ時的值。

如果X射線的波長略低於原子的吸收邊,則原子對X射線有強烈的吸收並引起反常的相位變化,這種情況下原子散射因子要用複數表示。

原子散射因子 原子散射因子

溫度升高時,原子振動加劇,散射因子減小.通常引入散射因子的溫度因子來描寫這種變化.如果振動是各向同性的,則溫度因子為exp(-Bsinθ/λ),即f=fexp(-B·sinθ/λ). 這裡f和f分別表示計及原子振動和不計原子振動時的散射因子,是原子的均方位移.。

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