D 间距计算器是 X 射线晶体学中用于确定晶体结构中晶格平面之间距离的重要工具。它利用了 X 射线衍射的基本原理,称为 布拉格定律,根据 X 射线被晶格衍射的角度计算晶面之间的间距。
D间距计算器公式
D 间距计算器中使用的公式为:
d = nλ / 2sin(θ)
其中:
- d 是您要计算的 d 间距。
- n 是衍射级(通常为 1 表示最强的峰)。
- λ 是 X 射线辐射的波长(通常为 Cu Kα,λ = 0.15406 nm)。
- θ 是布拉格角(入射和衍射 X 射线束之间角度的一半)。
一般术语表
资讯 | 描述 | 例如: |
---|---|---|
公式 | d = nλ / 2sin(θ) | n = 1,λ = 0.15406 nm(Cu Kα),θ = 20° |
输入值 | – 衍射级(n,通常为 1) | – 通常为 1 代表最强峰值 |
– X 射线波长(λ,单位为 nm) | – 检查数据表或使用常用值,如 Cu Kα (0.15406 nm) | |
– 布拉格角(θ,以度为单位) | – 从衍射图中读取或从峰值位置计算 | |
输出 | – D 间距(d,单位为 nm) | – 原子平面之间的距离 |
应用 | – 材料表征 | – 研究晶体结构 |
– 药物发现 | – 了解材料特性 | |
限制 | – 呈现完美的晶体结构 | – 不适合复杂材料 |
准确性提示 | – 仔细检查输入值 | – 使用可靠的 X 射线波长数据 |
D 间距计算器示例
让我们考虑一个例子来说明 D 间距计算器的用法:
假设我们有一个波长 (λ) 为 0.15406 nm、布拉格角 (θ) 为 30 度的晶体样品。我们想要计算一阶衍射 (n=1) 的 d 间距 (d)。
使用公式:
d = nλ / 2sin(θ)
我们代入值:
d = (1 * 0.15406) / (2 * sin(30)) ≈ 0.15406 / sin(30) ≈ 0.15406 / 0.5 ≈ 0.30812 nm
因此,计算出的 d 间距约为 0.30812 nm。
最常见的常见问题解答
问:d 间距在晶体学中有何意义?
答:D 间距提供了有关晶格中原子或分子排列的重要信息。它对于确定晶体结构和了解材料的各种物理性质至关重要。
问:X射线衍射实验中的布拉格角如何测量?
答:布拉格角测量为入射 X 射线束和衍射 X 射线束之间角度的一半。它在确定晶体学实验中观察到的衍射图案方面起着关键作用。
问:D 间距计算器可以用于 X 射线以外的其他类型的辐射吗?
答:虽然 D 间距计算器中使用的公式是专门针对 X 射线衍射推导的,但通过对公式进行适当修改,类似的原理也可以适用于其他类型的辐射。然而,必须考虑所涉及辐射的具体特征。