第二章 倒格子 我们如何确定晶体结构？ (1)直接观察一直接地观察表面原子 体和表面 结构 STM 扫描隧道显微术 量子力学的隧穿 HREM 高分辨电子显微术 散射 电子波动光学 透护辉制 1
黄春晖 编制 1 第二章 倒格子 我们如何确定晶体结构? - 体和表面 结构 (1) 直接观察—直接地观察表面原子 STM 扫描隧道显微术 HREM 高分辨电子显微术 e- 散射 透射 电子波动光学 量子力学的隧穿 I V
(2)辐射波的衍射 -一传统方法 晶体 源 探测器 辐射 探测 1895 X-射线（光子） 强度vs.方向 1932 中子 强度vs.能量() 1897 电子 衍射区域：入~d 散射对干晶体结构很灵敏 黄者裤后刺 2
黄春晖 编制 2 (2) 辐射波的衍射 -传统方法 晶体 源 探测器 辐射 : X-射线 (光子) 中子 电子 探测 : 强度 vs. 方向 强度 vs. 能量 (λ) 1895 1932 1897 衍射区域 : λ ~ d 散射对于晶体结构很灵敏
光子 (电磁辐射) 1meV 1eV 1keV 1MeV E 1mm 1um 1nm 1pm + 入 红外区域(R) UV射线 X-射线 Gamma-射线 波粒二象性 ·用Maxwell方程描述电磁场以频率为v和波长为入的波形式传播 ·用量子论描述束缚能量E,(光子)的量子化， E-hv=hc/入 (A) 12.4 E(KeV) 能量10k©V的X-射线对应于1.24A的格子距离 黄春晖端制 3
黄春晖 编制 3 光子 (电磁辐射) 1meV 1eV 1keV 1MeV E 1mm 1µm 1nm 1pm λ 红外区域 (IR) UV 射线 X-射线 Gamma-射线 波粒二象性 • 用 Maxwell方程描述电磁场以频率为 ν和波长为 λ的波形式传播. • 用量子论描述束缚能量 E, (光子)的量子化. E=h ν =hc/λ E(KeV) 12.4 λ(A) = & 能量10keV的X-射线 对应于1.24Å的格子距离
粒子 波粒二象性 ·能量E=P22M(动量P) ·de Broglie波长入=h/P 中子 M=1.67x1027Kg 028 (A)= 当E=80meV时，入=1A √Eev 电子 m=0.91x10-30Kg 12 (A)= 当E=144eV时，=1A √Eev 黄毒牌编刺 4
黄春晖 编制 4 粒子 波粒二象性 • 能量 E = P2/2M (动量 P) • de Broglie 波长 λ=h/P 中子 M=1.67x10-27kg E(eV) 0.28 λ(A) = & 当 E=80meV时 , λ=1Å 电子 m=0.91x10-30Kg E(eV) 12 λ(A) = & 当 E=144eV时 , λ=1Å
10 X-ray Photon N eutron Electron 0.1 10 100 Energy Photon(KeV) Electron(100eV) Neutron(0.01eV) 黄碎端制 5
黄春晖 编制 5 1 1 0 1 0 0 0 . 1 1 1 0 X - r a y P hot o n N eut r o n E l e c t r o n wavelength (0.1nm ) E n e r g y : P h o t on( K e V ) E l e c t r on( 1 00eV ) N e u t r o n ( 0 . 01eV )