36
Поскольку отражение происходит в плоскости скольжения, то результатом является инверсия в точке, сме-
щенной на вектор (b −c)4 .
7.10 Эта операция описывает параллельный перенос вдоль оси x и отражение в плоскости, перпендикуляр-
ной оси z . Умножим оператор на себя
{mz tx (mz )}{mz tx (mz )}={mz mz mztx (mz )+tx (mz )}.
Действие операции отражения mz на вектор переноса tx (mz ) преобразует вектор tx (mz ) в себя
1 |
0 |
|
mztx (mz )= |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
||
0
0 −1
t(m |
z |
) |
t(m |
z |
) |
|
0 |
|
|
0 |
|
||
|
|
= |
|
. |
||
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Учитывая, что mz mz = e , получаем
{mz tx (mz )} {mz tx (mz )}={e 2 tx (mz )}.
Полученный оператор описывает перенос на удвоенный вектор tx (mz ), кратный вектору a . Таким образом
tx (mz )= 0, a2 , a, 32a , K
Полученная операция представляет плоскость скольжения.
8.1 На рисунке показаны возможные направления волновых векторов рассеянных волн.
a |
b |
8.2 Если направления [100], |
[010] или [001] параллельны направлениям пучка, лауэграммы имеют сим- |
метрию 2m . Если плоскости (001), (010) или (100) параллельны первичному пучку (но оси 2 не параллельны), то – симметрию m . Во всех остальных случаях симметрию 1.
8.3m , 2m , 4m .
8.4Для кубических кристаллов межплоскостное расстояние рассчитывается по (). Учитывая формулу Вуль-
фа-Брэгга, можно записать
sin2 θ |
j |
|
h2 |
+k 2 |
+l 2 |
|
|
= |
j |
j |
j |
. |
|
sin2 θ |
|
h2 |
+k 2 |
|
||
1 |
|
+l 2 |
||||
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
Этот ряд по данным задачи: 1,000; 1,333; 2,668; 3,666; 4,000; 5,333. Так как индексы интерференции и сумма их квадратов целые числа, то индексы первого отражения могут быть (111), тогда ряд индексов отражений:
111(3). 200(4). 220(8), 311(11), 222(12), 400(16) (в скобках записаны h2j + k 2j +l 2j = 3sin2 θ j / sin2 θ1 ). Кри-
сталл имеет кубическую решетку с параметром 0,6025 нм, ячейка Браве ГЦК.
8.5 Вольфрам имеет ОЦК решетку, обратной решеткой которой является ГЦК. Волновой вектор падающего луча, длина которого k = 2λπ подводится к точке P. Начало вектора точка O является центром сферы
Эвальда. Узлы обратной решетки, лежащие на поверхности сферы Эвальда, являются концами векторов рассеянного излучения. Соединяя точку O с точкой G, получим вектор, указывающий направление дифрагированного излучения.
8.6 Используя условия Лауэ для интерференции и что cos2 ϕ +cos2 ψ +cos2 η =1 для кубической решетки, решим систему уравнений.
cosϕ = − |
2khcosψ0 |
+(h2 |
−k 2 −l 2 )cosϕ0 +2lhcosη0 |
|
||
|
|
h2 +k 2 +l 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
cosψ = − |
2khcosϕ0 |
+(k 2 |
−h2 −l 2 )cosψ0 +2lk cosη0 |
|
||
|
|
h2 +k 2 +l 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
cosη = − |
|
2lhcosϕ0 +(l 2 −k 2 −h2 )cosη0 +2lk cosψ0 |
|
|
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
h2 +k 2 +l 2 |
|
|
8.7 Индексы плоскостей зоны рассчитываются из условия зональности (). Направляющие косинусы, относительно кристаллографических осей – см. решение предыдущей задачи. Для расчета направляющих косинусов относительно пучка рентгеновских лучей необходимо перейти к новой системе координат посредством преобразования
cosϕ' |
|
cos(ϕ) |
|
|
|
|
k3 sinϕ |
cosψ' |
= |
||
|
|
|
−k2 sinϕ |
cosη' |
|
||
−k3 sinϕ |
k2 sinϕ |
cosϕ |
|
cosϕ +k22 (1−cosϕ) |
k2k3 (1−cosϕ) |
|
|
cosψ |
|||
k2k3 (1−cosϕ) |
2 |
|
|
cosϕ + k3 (1−cosϕ) cosη |
|||
r |
|
0 |
|
cosψ0 |
|
|
Здесь k |
= |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
cos |
ψ0 +cos |
η0 |
||
|
|
|
|
Координаты рефлекса по формулам:
ρ= tgϕ'
χ= arctg cosη' .
cosψ'
- вектор, определяющий ось вращения.
cos2 ψ0 +cos2 η0
38
8.8
Индексы |
100 |
|
110 |
111 |
|
200 |
210 |
|
220 |
221 |
310 |
311 |
||
плоско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J (hkl) |
0 |
|
|
2 f |
0 |
|
2 f |
0 |
|
2 f |
0 |
0 |
2 f |
|
8.9 p = 2h |
sinθ |
; |
pmax = 2h / λ , |
p = 9,466 10−24 кг м/ с; |
pmax =18,931 10−24 кг м/ с. |
|||||||||
λ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8.10 Исходя из значений структурного фактора, определяются плоскости, от которых имеет место отражение лучей. Рассчитываются значения межплоскостных расстояний по формуле (). По формуле ВульфаБрэгга рассчитываются углы дифракции.
39
Приложения
Приложение 1 Точечные группы и их подгруппы
m3m
4/mmm |
m3 |
432 |
|
|
43m 6 / mmm |
||||
4 / m 422 42m 4mm mmm 23 |
622 |
6 / m 6mm |
|
m |
|
|
3 |
62m |
|||||
|
4 |
222 |
2 / m mm2 |
6 |
3 |
32 |
3m |
6 |
4 |
|
2 |
m |
3 |
1 |
1
Точечные группы m3m , 6 / mmm и их подгруппы. Сплошная линия обозначает, что соответствующая подгруппа является нормальным делителем.
40
Приложение 2 Обозначения точечных групп симметрии
№ |
|
Международный |
Формула сим- |
Символ |
Порядок |
Изоморфные |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
п/п |
|
|
|
Символ |
|
|
|
|
|
метрии |
Шенфлиса |
|
|
|
|
группы |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
сокращенный |
|
полный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
C1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
Ci = S2 |
2 |
|
|
|
|
2 , m |
|
||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2 |
C2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, m |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
Cs = C1h |
2 |
2 , |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
5 |
|
2 |
m |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
L2 PC |
C2h |
4 |
|
|
222 , mm |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6 |
|
|
|
222 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3L2 |
D2 =V |
4 |
|
|
mm , |
2 |
m |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
mm |
|
|
2mm , |
|
L2 2P |
C2v |
4 |
222 , |
|
|
2 |
m |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mm2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
8 |
mmm |
|
2 2 2 |
|
|
3L2 3PC |
D2h =Vh |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
m |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3 |
C3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|||||||||||||||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3C = L3i |
C3i = S6 |
6 |
6 , |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
11 |
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3 3L2 |
D3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
3m |
|
||||||||||||||||||||
12 |
|
|
|
|
3m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3 3P |
C3v |
6 |
32 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
13 |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
L3 3L2 3PC |
D3d |
12 |
622 , 6mm , |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6m2 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
14 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L6 |
C6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|||||||||||||||||||||||||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3 P |
C3h |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, 6 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
16 |
|
6 |
m |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
L6 PC |
C6h |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
17 |
|
|
|
622 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L6 6L2 |
D6 |
12 |
|
|
|
m , 6mm , |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||||
18 |
|
|
|
6mm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L6 6P |
C6v |
6 |
|
|
|
|
m , 622 , |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||||
19 |
|
|
|
|
|
|
m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3 3L2 4P |
D3h |
12 |
|
|
|
|
m , 622 , |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6mm |
|
|||||||||||||
20 |
6 |
mmm |
|
|
6 2 2 |
|
|
L6 6L2 7PC |
D6h |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
m m m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
21 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L4 |
C4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
, L4i |
|
|
4 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
23 |
|
4 |
m |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
L4 PC |
C4h |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
24 |
|
|
|
422 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L4 4L2 |
D4 |
8 |
4mm , |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42m |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
25 |
|
|
|
4mm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L4 4P |
C4v |
8 |
|
422 , |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42m |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L4 2L2 2P |
D2d |
8 |
422 , 4mm |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
42m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
27 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 2 2 |
|
L 4L 5PC |
D 4 h |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
mmm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
m m m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
28 |
|
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3L2 4L3 |
T |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
||||||||||||||||||||