X射線結晶學
正文
利用晶體的 X射線衍射效應研究晶體的結構及其有關問題的學科。它的奠基人是德國物理學家 M.T.F.von勞厄。1912年他以膽礬為試樣，首次成功地完成了晶體對X射線衍射的實驗,並推導出了晶體作為三維光柵的衍射方程，即勞厄方程。他的這一成就不僅解決了 X射線本質是什麼的問題，而且開創了 X射線結晶學這一新領域。1913年，英國學者W.L.布喇格提出,晶體對X射線的衍射在形式上可視為晶體中原子面對X射線的反射,並用其父W.H.布喇格發明的電離室從實驗上證實了這一觀點的正確性，導出了X射線反射存在條件的方程,即著名的布喇格公式。1914年，布喇格父子率先測定出了NaCl、KCl、金剛石等晶體的結構。他們的工作對X射線結晶學的創建和發展起了巨大的作用。晶體 X射線衍射的方向取決於晶體結構的對稱性及其單位晶胞的大小；衍射的強度則與單位晶胞中質點的種類及其位置相關。衍射方向和強度這兩方面的數據是X射線結晶學研究中的原始依據。獲得這些數據的實驗手段有3種基本方法,即勞厄法、鏇轉法和粉晶法。其他如回擺法、魏森堡法、鏇進法等都是由鏇轉法演化出來的方法。對於衍射線的記錄早期大多採用照相技術。由電離室發展而來的衍射儀技術受到重視。到80年代，粉晶X射線衍射儀的使用已相當普遍,用於結構分析的單晶四圓 X射線衍射儀也開始逐步取代照相方法。特別是計算機技術在晶體X射線衍射研究中的廣泛套用,使得從衍射數據的自動收集和處理、運算，一直到結果的顯示，已可全部由計算機來完成。實驗技術的改進也促進了有關理論的深入發展，並不斷地擴大它們的套用範圍。與晶體結構分析一起，晶體物相的鑑定、晶粒度大小和結晶度的測定、晶格缺陷和多晶物質結構的研究等都是 X射線結晶學內容的組成部分。它們廣泛地涉及到物質、化學、地質、生物、化工、冶金、建材、陶瓷、醫藥等學科領域的課題。
參考書目
許順生主編：《X射線衍射學進展》,科學出版社，北京，1986。
M.J.Buerger, X- ray Crystallography, John Wiley & Sons,Inc.,New York,1942.
