Читать курсовая по химии: "Рентгеноструктурный анализ оксида цинка и диоксида кремния"

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Минобрнауки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра нанотехнологии и инженерной физики КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Рентгеноструктурный анализ наноматериалов»

на тему «Рентгеноструктурный анализ оксида цинка и диоксида кремния»

Специальность (направление подготовки) 222900.62, Нанотехнологии и микросистемная техника Автор работы Герра Хулио _________, 05.10.2015

Группа НМ-21б

Руководитель работы (проекта) Абакумов П.В. _________, 05.10.2015 Курск, 2015 г. Минобрнауки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра нанотехнологии и инженерной физики ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ Студент Герра Хулио шифр 06646 группа НМ-21б

. Тема «Рентгеноструктурный анализ оксида цинка и диоксида кремния»

. Срок представления работы (проекта) к защите «05» Октябрь 2015 г.

3. Содержание пояснительной записки курсовой работы:

.1 Введение

.2 Основная часть

.3 Заключение

.4 Список используемых источников

4. Перечень графического материала: не предусмотрено

Руководитель работы _______________________ Абакумов П.В.

Задание принял к исполнению _______________________ Герра Хулио РЕФЕРАТ Курсовая работа объемом 36 страниц, содержит 10 иллюстраций, 8 формулы и 10 использованных источников литературы.

Перечень ключевых слов: рентгеноструктурный анализ, порошковая рентгеновская дифрактометрия, кристаллические вещества, нанотехнологии, наноматериалы.

В данной работе рассмотрены методы рентгеноструктурного анализа, их основные особенности, частично освещена аппаратная база рентгеноструктурного анализа с углублением в область порошковой рентгеновской дифрактометрии.

В данной курсовой работе использованы труды отечественных и зарубежных исследователей, учебные пособия, а также материалы интернет-сайтов. Содержание Введение

Глава 1. Рентгеноструктурный анализ

.1 Рентгеновский структурный анализ

.2 Историческая справка рентгеноструктурного анализа

Глава 2. Экспериментальные методы рентгеноструктурного анализа.

.1 Метод Лауэ

.2 Метод порошка

.3 Метод вращения кристалла

.4 Метод малоуглового рассеяния.

.5 Метод Дебая - Шеррера

Глава 3. Применение рентгеноструктурного анализа

.1 Основное применение рентгеноструктурного анализа

.2 Определение атомной структуры по данным дифракции рентгеновских лучей

Заключение

Список используемых источников ВведениеРентгеноструктурный анализ или рентгеновский структурный анализ, наряду с нейтронографией и электронографией является дифракционным структурным методом; в его основе лежит взаимодействие рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновских лучей . Дифракционная картина зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и строения объекта. Для исследования атомной структуры применяют излучение с длиной волны 1Å, т. е. порядка размеров атомов. Методами Р. с. а. изучают металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения, полимеры, аморфные материалы, жидкости и газы, молекулы белков, нуклеиновых кислот и т.д. Наиболее успешно Р. с. а. применяют для установления атомной структуры кристаллических тел. Это обусловлено тем, что кристаллы обладают строгой периодичностью строения и представляют собой созданную самой природой дифракционную решётку для рентгеновских лучей.

Предмет рентгенографии - решение основной задачи структурного анализа при помощи рассеяния (дифракции) рентгеновского излучения. Основная задача структурного анализа - определить неизвестную функцию микрораспределения вещественного объекта (кристалла, аморфного тела, жидкости, газа). Явление рассеяния производит Фурье-анализ функции микрораспределения. При помощи обратной операции - фурье-синтеза можно восстановить искомую функцию микрораспределения.

Длины волн рентгеновских лучей, используемых в практических целях, лежат в пределах от нескольких ангстрем до долей ангстрема (Å), что соответствует энергии электронов, вызывающих рентгеновское излучение от 10³ до 105 эв.

1. Рентгеноструктурный анализ.1 Рентгеновский структурный анализ

Рентгеновский структурный анализ - это методы исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивностям рассеянного на анализируемом объекте рентгеновского излучения. ( Рентгеновские лучи - электромагнитное ионизирующее излучение, занимающее спектральную область между гамма и ультрафиолетовым излучением в пределах длин волн от 10-12 до 10-5 см). Рентгеноструктурный анализ наряду с нейтронографией и электронографией является дифракционным структурным методом. В его основе лежит взаимодействие рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновских лучей. Дифракция рентгеновских лучей - рассеяние рентгеновских лучей кристаллами (или молекулами жидкостей и газов), при котором из начального пучка лучей возникают вторичные отклонённые пучки той же длины волны, появившиеся в результате взаимодействия первичных рентгеновских лучей с электронами вещества; направление и интенсивность вторичных пучков зависят от строения рассеивающего объекта. Дифракционная картина зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и строения объекта. Для исследования атомной структуры применяют излучение с длиной волны ~1 , т. е. порядка размеров атомов. Методами рентгеноструктурного анализа изучают металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения, полимеры, аморфные материалы, жидкости и газы, молекулы белков, нуклеиновых кислот и т.д. Наиболее успешно этот метод применяют для установления атомной структуры кристаллических тел. Это обусловлено тем, что кристаллы обладают строгой периодичностью строения и представляют собой созданную самой природой дифракционную решётку для рентгеновских лучей.

1.2 Рентгеновские спектры

Различают два типа излучения: тормозное и характеристическое.

Тормозное излучение возникает при торможении электронов антикатодом рентгеновской трубки. Оно разлагается в сплошной спектр, имеющий резкую границу со стороны малых длин волн. Положение этой границы определяется энергией падающих на вещество электронов и не зависит от природы вещества. Интенсивность тормозного спектра быстро растёт с уменьшением массы бомбардирующих частиц и достигает значительной величины при возбуждении электронами.

Характеристические рентгеновские лучи образуются при выбивании электрона одного из внутренних слоёв атома с последующим переходом на освободившуюся орбиту электрона с какого-либо внешнего слоя. Они обладают линейчатым спектром, аналогичным оптическим спектрам газов. Однако между теми и другими спектрами имеется принципиальная разница: структура характеристического спектра рентгеновских лучей (число, относительное расположение и относительная яркость линий), в отличие от оптического спектра газов, не зависит от вещества (элемента), дающего этот спектр.

Спектральные линии характеристического спектра рентгеновских лучей образуют закономерные последовательности или серии. Эти серии обозначаются буквами K, L, M, N…, причем длины волн этих серий возрастают от K к L, от L к М и т. д. Наличие этих серий теснейшим образом связано со строением электронных оболочек атомов.

Характеристические рентгеновские спектры испускают атомы мишени, у которых при столкновении с заряженной частицей высокой энергии или фотоном первичного рентгеновского излучения с одной из внутренних оболочек (K-, L-, M-, … оболочек) вылетает электрон. Состояние атома с вакансией во внутренней оболочке (его начальное состояние) неустойчиво. Электрон одной из внешних оболочек может заполнить эту вакансию, и атом при этом переходит в конечное состояние с меньшей энергией (состояние с вакансией во внешней оболочке).

Избыток энергии атом может испустить в виде фотона характеристического излучения. Поскольку энергия Е1 начального и Е2 конечного состояний атома квантованы, возникает линия рентгеновского спектра с


Похожие работы

 
Тема: Рентгеноструктурный анализ
Предмет/Тип: Химия (Курсовая работа (т))
 
Тема: Рентгеноструктурный и рентгеноспектральный анализ
Предмет/Тип: Физика (Реферат)
 
Тема: Рентгеноструктурный анализ кристаллов и расшифровка дифрактограмм
Предмет/Тип: Физика (Курсовая работа (т))
 
Тема: Синтез оксида серы VI
Предмет/Тип: Химия (Курсовая работа (т))
 
Тема: Свойства оксида железа
Предмет/Тип: Химия (Курсовая работа (т))