题目
在XRD上检测无择优取向的面心立方多晶粉末样品,第二个出现的衍射峰是()A. 110B. 111C. 200D. 220
在XRD上检测无择优取向的面心立方多晶粉末样品,第二个出现的衍射峰是()
A. 110
B. 111
C. 200
D. 220
题目解答
答案
C. 200
解析
考查要点:本题主要考查X射线衍射(XRD)中面心立方(fcc)多晶粉末的衍射峰出现顺序,涉及晶面间距计算及结构因数对衍射峰的影响。
解题核心思路:
- 结构因数规则:面心立方晶面仅当hkl全奇或全偶时才产生衍射峰。
- 晶面间距公式:$d_{hkl} = \frac{a}{\sqrt{h^2 + k^2 + l^2}}$,其中$a$为晶格常数。
- 衍射峰顺序:根据晶面间距$d$从大到小排列,对应衍射角从小到大。
破题关键点:
- 排除不满足结构因数的选项(如110)。
- 计算剩余选项的$d$值,确定顺序。
结构因数筛选
- 110:hkl为奇、偶、偶,不满足全奇或全偶,无衍射峰。
- 111:hkl全奇,允许衍射。
- 200:hkl全偶,允许衍射。
- 220:hkl全偶,允许衍射。
晶面间距计算
- 111面:$d_{111} = \frac{a}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2}} = \frac{a}{\sqrt{3}} \approx 0.577a$
- 200面:$d_{200} = \frac{a}{\sqrt{2^2 + 0^2 + 0^2}} = \frac{a}{2} = 0.5a$
- 220面:$d_{220} = \frac{a}{\sqrt{2^2 + 2^2 + 0^2}} = \frac{a}{\sqrt{8}} \approx 0.354a$
衍射峰顺序
- 第一个峰:$d_{111}$最大($0.577a$)。
- 第二个峰:$d_{200}$次大($0.5a$)。
- 第三个峰:$d_{220}$最小($0.354a$)。