Mavzu: Rentgenostrukturaviy analiz metodlari. Kukunlar (polikristallar) metodi. Kirish: I bob. Rentgenostrukturaviy analiz metodlari

To’lqin va korpuskulyar xossalari
Rentgen nurlanishning to’lqin xossalariga quyidagilar kiradi:

• 
  yorug’lik tezligida to’g’ri chiziqli tarqalish;
  
• 
  ba’zi moddalar ichidan o’tish;
  
• 
  muhitlar bo’linish chegarasida sinish;
  
• 
  to’siqlardan akslanish va sochilish;
  
• 
  kogerent sochilish, interferensiya va difraksiya;
  
• 
  qutblanish.
  

Rentgen nurlanishning korpuskulyar xossalariga quyidagilar kiradi:

• 
  fotoelektrik yutilish;
  
• 
  nokogerent sochilish;
  
• 
  ionlashtiruvchi ta’sir;
  
• 
  fotografik ta’sir;
  
• 
  sintillyasion ta’sir;
  
• 
  kserografik ta’sir;
  
• 
  biologik ta’sir
  

1.2. Kristallarda rentgen nurlar difraksiyasi.
1912-yilda M Laue tomonidan rentgen nurlari difraksiyasini o‘rganish bo'yicha o‘tkazilgan tajribalar natijasida rentgen nurlari elektromagnit to‘lqinlardan iborat ekanligi aniqlandi. Bu tajribalar rentgen nurlarining nafaqat to‘lqin tabiatiga ega ekanligini ko‘rsatdi, balki ularning to'lqin uzunliklarini o'lchashga ham imkon berdi.
Bregg — Vulf formulasL Kristall fazoviy panjara tugunlarida ma'lum qonuniyat va tartib hilan joylashgan atom va molekulalar to'plamidan iborat bo‘ladi. To’lqinlar tabiati Gyuygens-Frenel prinsini orqali tahlil qilinadi Bu prinsipga asosan to‘lqin frontining ha rbir nuqtasi ikkilamchi to’lqinlar manbai hisoblanadi. Ikkilamchi manbalardan chiqqan to‘lqinlar fazaviy munosabatlar hisobga olinganda interferensiya hodisasini hosil qiladilar. To’lqinlarning tekis sirtdan qaytishi shunga olib keladiki, sirtning har bir nuqtasi ikkilamchi to’lqinlar manbayi bo'lib qoladi. Bu manhalardan chiqqan to'lqinlar o‘zaro interferensiyalashib, ma'lum qaytish burchagi ostida qaytgan to’lqinlarni hosil qiladi, qaytish burchagi tushish burchagiga teng bo’ladi.
Kristallga to‘lqinlar tushganida kristall panjara tugunlari ikkilamchi to’lqinlar manbayi bo'ladi. Agar tugunlar bir tekislikda joylashgan bo‘lsa, u vaqtda tekislikdan to’lqinlarning tushish burchagiga teng bo‘lgan qaytish burchagi ostida qaytishi sodir bo’ladi. Qaytgan to’lqinlaming intensivligi kristall panjaraning tugunlari tekislikda qanchalik zich joylashishiga bog’liq: tekislikda tugunlar joylashishi zichligi kamaysa, qaytgan to’lqinlar intensivligi ham kamayadi. Fazoviy kristall panjara tugunlari orqali ko‘p sondagi tekisliklir o‘tkazish mumkin. Bu tekisliklarning har biri to’lqinlarni shunday yo'nalishda qaytaradiki, qaytish burchagi tushish burchagiga teng bo’ladi. Lekin bu shart to’lqin uzunligiga bog’liq bo’lmaydi, to’lqin uzunligi har xil bo’lgan to’lqinlar bir xilda qaytadi. Har xil tekisliklardan qaytgan to’lqinlar o‘zaro kogerentdirlar, chunki ular asli bir xil to’lqindan kelib chiqqan ikkilamchi to’lqinlardir. Ikkilamchi to’lqinlar fazalari farqi 2n ga karrali bo’lsa, bu to’lqinlar bir-birini kuchaytiradi va qaytish burchagi ostida haqiqatdan ham qaytgan to’lqinlar tarqaladi. To’lqinlarning parallel tekisliklar sistemasidan qaytish sharti Bregg — Vulf sharti deyiladi. Bu shartni quyidagicha chiqarish mumkin. 8.7-rasmda qo‘shni parallel tekisliklardan qaytgan I va 2 to’lqinlar tasvirlangan

3-rasm
Bu to’lqinlar yo’llari orasidagi farq quyidagicha aniqlanadi:



=
=2dtg ,
Ekanligi hisobga olinsa, quyidagi ifoda hosil bo’ladi:
2dcos λ (1)
Bu yerda d- parallel tekisliklar orasidagi masofa , λ - to’lqin uzunlik. bilan yozsak quyidagicha bo’ladi:
2d = m λ (2)

1. 
   Va (2) tenglamalar Bregg-Vulf shartini ifodalaydi.
   

Shunday qilib, parallel tekisliklar sistemasidan qaytgan to'lqinlar interferensiyasi maksimumlarini kuzatish kristall tuzilishi ma'lum bo'lsa, to'lqin uzunligi haqida, agar to’lqin uzunligi ma'lum bo'lsa, kristall tuzilishi haqida ma'lumot olishga imkon beradi. (8.12)dagi Bregg — Vulf formulasida to'lqinlarning kristallga kirishi va chiqishidagi sinishi hisobga olinmagan. Lekin rentgen nurlari to'lqinlari uchun sindirish koeffitsienti birdan juda kam farq qiladi.