
【機】 transmission diffraction
transmission
【醫】 diffraction
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
透射繞射法(Transmission Diffraction Method)是一種基于波與物質相互作用原理的分析技術,主要用于材料晶體結構表征。該方法通過測量穿透樣品後的衍射波信號,解析材料的原子排列規律。其核心原理可表述為布拉格方程:
$$
nlambda = 2dsintheta
$$
式中,( n )為衍射級數,( lambda )為入射波長,( d )為晶面間距,( theta )為入射角。根據國際晶體學聯合會(IUCr)定義,該方法在X射線衍射(XRD)和電子衍射(TEM)領域均有重要應用。
在工程實踐中,透射繞射法可分為兩種模式:選區電子衍射(SAED)用于納米尺度晶格分析,而廣角X射線散射(WAXS)則適用于宏觀晶體結構檢測。美國國家标準與技術研究院(NIST)數據顯示,該方法對多晶材料的檢測精度可達0.01Å量級。
該技術的典型應用場景包括:金屬合金相組成鑒定、半導體薄膜缺陷檢測、藥物多晶型分析等。劍橋大學材料科學系研究證實,通過高分辨率透射電鏡(HRTEM)結合衍射技術,可實現單原子層厚度的二維材料表征。
“透射繞射法”是由“透射”和“繞射”兩個物理概念組合而成的術語,主要用于描述光或波在材料中傳播和相互作用的現象。以下是詳細解釋:
透射指光或其他波穿過透明或半透明介質的過程。例如,陽光透過玻璃時,部分光會被反射,另一部分則穿透玻璃形成透射光。這一現象與介質的折射率相關,當入射角為0°時,透射光遵循折射定律:
$$
n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2
$$
其中,(n_1)和(n_2)為兩種介質的折射率,(theta_1)和(theta_2)為入射角和折射角。
繞射是波在遇到障礙物或狹縫時繞過邊緣繼續傳播的現象,其強度與波長和障礙物尺寸的比例相關。當波長接近障礙物尺寸時,繞射效應顯著。例如,X射線通過晶體時會産生衍射圖案,用于分析晶體結構。
透射繞射法結合了透射和繞射原理,常見于材料科學和工程檢測領域:
特性 | 透射 | 繞射 |
---|---|---|
作用機制 | 波穿過介質 | 波繞過障礙物或通過孔隙 |
應用場景 | 光學透鏡、濾光片 | 光譜分析、晶體學研究 |
典型公式 | 折射定律 | 布拉格方程(nlambda = 2dsintheta) |
透射繞射法是一種結合穿透性和波動性原理的技術,廣泛應用于材料表征和無損檢測。如需進一步了解具體實驗方法,可參考光學或材料科學領域的專業文獻。
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