金刚石的消光规律晶体结构题目例
(4)金刚石的消光规律计算举例:
金刚石结构中C的原子坐标: (000)(1/2 1/2 0)(1/2 0 1/2)(0 1/2 1/2) (1/4 1/4 1/4) (3/4 3/4 1/4) (3/4 1/4 3/4) (1/4 3/4 3/4)
2πi(hxj+kyj+lzj) F=?fe hklj
2πi(0)2πi(h/2+k/2)2πi(h/2+l/2)2πi(k/2+l/2) =fe+fe+fe+fe 2πi(h/4+k/4+l/4)2πi(3h/4+3k/4+l/4)2πi(3h/4+k/4+3l/4)2πi(h/4+3k/4+3l/4) +fe+fe+fe+fe
πi/2(h+k+l) 前四项为面心格子的结构因子,用F表示,后四项可提出公因子e。得: F
πi/2(h+k+l)πi (h+k)πi (h+l)πi (k+l) F=F+fe(1+e +e+e) hklF πi/2(h+k+l)πi/2(h+k+l) = F+Fe=F(1+ e) FFF (1) 由面心格子可知,h、k、l奇偶混杂时,F=0,F=0; F (2) h、k、l全为奇数,且h+k+l=2n+1时,
πi/2(h+k+l) 1+ e=1+cosπ/2(h+k+l)+i sinπ/2(h+k+l) =1+cosπ/2(2n+1)+i sinπ/2(2n+1) n =1+(-1)i F=4f(1?i)
22 F=16f(1+1)=32f
(3) h、k、l全为偶数,且h+k+l=4n时
2niπ F=4f(1+e) = 4f(1+1) = 8f (4) h、k、l全为偶数,且h+k+l?4n,即h+k+l=2(2n+1)时
(2n+1)iπ F=4f(1+e)=4f(1-1)=0 对于金刚石
各原子的分数坐标为
111111(0,0,0) ,,, (,,0)(,0,,)(0,,,)222222 331133111313,,, (,,)(,,)(,,)(,,)444444444444 由结构因子得
0i,(h,k)i,(h,l)i,(k,l)F,f[e,e,e,e hkl
,,,,i(h,k,l)i(3h,3k,l)i(h,3k,3l)i(3h,k,3l)2222,e,e,e,e] i,(h,k)i,(h,l)i,(k,l)= f[1,e,e,e
,i(h,k,l),i(h,k)i,(k,l)i,(h,l)2,e(1,e,e,e)] ,i(h,k,l)i(h,k)i(h,l)i(k,l),,,2=f[1,e,e,e][1,e] 令 i,(h,k)i,(h,l)i,(k,l) F,[1,e,e,e]1 ,i(h,k,l)2F,[1,e] 2 则有 F,FFhkl12
F是面心结构的结构因子,当h,k,l奇偶混杂时 1 F=0 1
所以结金刚石结构而言,当h,k,l奇偶混杂时 ,即; F,0I,0hklhkl 对于F 2
当h,k,l全为偶数,且h+k+l=4n+2时,由于 (2n,1),ii, F,1,e,1,e,02 从而
,即; F,0I,0hklhkl
当h,k,l全为偶数,且h+k+l=4n时,由于 F=4,F=2 12 所以,
2,I,64f F,8fhklhkl
当h,k,l全为奇数,则h+k+l为奇数,h+k,h+l,k+l则全为偶。 令h+k+l=2n+1
1(n,)i,2F,1,e,1,i F=4, 12 22,I,|F|,32f F,(41,i)hklhkl 即有:
金刚石的消光规律:
h,k,l全为奇,或h,k,l全为偶,且k+h+l=4n时;衍射不消光。
而当:h,k,l奇偶混杂,或是h,k,l全为偶,且k+h+l=4n+2时;衍射不出现,消光。
对于NaCl晶体 各原子的分数坐标为
111111(0,0,0) Na ,,,, (0,,,)(,,0)(,0,,)222222 111111Cl ,,, (,0,0)(0,,0)(0,0,)(,,)222222 由结构因子得
0i,(h,k)i,(h,l)i,(k,l)ih,ik,il,i(h,k,l), F,f[e,e,e,e],f[e,e,e,e]hklNacl
当h,k,l奇偶混杂时, F,0hkl
当h,k,l全为偶数 F,4f,4fhklNacl 当h,k,l全为奇数
金刚石的消光规律晶体结构题目例



