Техника - молодёжи 1951-11, страница 14

Вверху показа случай когда рентгеновскиt лучи, рассеянные атомами, складываясь, усиливают доуг друга. В Нину — рентгеновские лучи взаимно гасятся. В 9том случае гребни волн, рассеянных атомами верхней плоскости, на■ к^адываюгея на впадины волн, рассеянных атомами нижней плоскости.

Справа данг структурная формула молекулы гексо-*лорбснво,Г1 Слева показана с оставленная с помощью рентгеноструктцрною анализа картина, дающая представление о плотности раа.рьделения электронов в мой Молекуле. Сгущение линий соот_агтствиет сгущениям электронов в атомах.

скости, и служат ключом к познанию вь/треьнего строения кристалл. Характерно, что отражение рентгеновского луча определенной длины волны происходит лишь при условии вс-речи этим лучом атоыкых плоскостей под определенным углом падения. Пги других жj углах отраженны лучи гясят друг друга. Это обстоятельство и_4еет весьма существенное значение при расшифровке дифракционной картина рьссеивяния ренгге:п ibckhx \учий кристаллами, являющейся своеобразным портретом кристаллической решетки.

Рентгеноыские лучи, проникающие в кристалл, охватывают множестве плоскостей, и отражение происходит на плоскостях, принадлежащих к различным семействам.

Каж^г л пло-жо-ть дагного семей-стча содержит некоторое число атомов, являмци: :ся действительными ценч^дми рассеяния р< нтгеновских лу чей, Поэтому -ифракционная картина, снята) ьа фото рьфиче-скую пленку, содержит след отраженных рентгеновских лучей эт различных сисчем ? томных плоскостей. Совершенно очевидьо, что закономерность в расположении атомных плоскостей в данном кристалле должна проявим ся в законе иернисти расположение: следов

отраженных рентгеновских лучей на дифракционной картине. Поэтому изучение рентгенограммы позволяет определить симметрию и характер атомного строения кристалла. Приведеннчя рени енограм-ма получена от одиночного кристалла, размеры которого не м шее ОД мм. Материалы, примет ем ле в технике, встречаются обычно в форме поликристаллов, то-есть совокупности множества otj ельных мелких кристалликов, ликейный размер каждого из которых обычно не превышает С,001 мм. Пучок однородных рентгеновских лучей (лучей, обладающих одиня човой олиной золны) няходит в среде кножсства отдельных кристалликов те & годные плоскости, отражэниэ от оторых удовлетворлет закон} Буль фа. Рентгеновские л учи, отраженное от большого читла соответств; 'ющим образом ориентированных о пространстве aTOMHLix плоскостей, собираются в виде конусов. Эти конусы отраженных лучей, пересекаясь с фотографической пленкой, расположенной в виде цилиндрм-е--ки согнутой полоски в специальной камере, дают характерные линии расположенно и чис\с которых cool ветствуют определенной закономерно-ста внут ренне^о строения кристалликов.

Как известно, железо в зависимости от температуры меняет тип кристаллической решетки. На рисунке приведены рентгенограмму технического железа при 1ем-пературах 30 С. В00 С, 1100 С и 1450 С.

Весьма существенное значение длл определения атомной структуры тел имеет измерение интенсив-ности следов отраженных рентгеновских лучей на ф >то-^раф"ческой пленке. Поясним что положение на следующем примере. Пусть на ряд парг-л-лельных атомных йлоскостей падает ^учок рентгеновских лучей. В отражении этих лучей одновременно участвуют атомы, расположенные во многих атомных плоскостях. Лу4, отраженной в данном направлении, дошедший до фотопленки, образован наложением лучей, рассеянных атомами, находящимися в различных плоскостях, Это наложение отраженных лу^т,ей приводит к усилению и\и ослаблению яркости отраженного луча. Iljy-чение яркости отраженных лучей яьляет ся ключом к рясшифроьке расположения атомов в С л с ь а_

элементарной ячейке кристалла Путь количественного пересчета яркости рентгеновских отражений с целью построения картины расположе-ния г томов в кристалле весьма трудо-мкий и нелегкий. Однако он оправдывается теми резуль-татгми и тем удовлетворением исследователя, которые дает раскрытие гнутрен-ней картины строе

ния кристаллического тела. На рисунке -фиведена картин, i. которая яьляетс» конечным этапом исследования внутренней структуры крис-алла сложно 'о органического соединения, полученная расчетным путем на основе „лализа яркости рентгеновских отражений. Уплотнения на Э-10Й диаграмме соответствуют положениям атомоэ в проекции на одну из граней кристалла. Был.о бы неправильны»* считав что только определением иоложегшй атомов или молекул в кристаллической решетке ограничиваете i т.ри-мененте рентгеновских лучей для целей структурного ан: 1лиза.

Рентгеноструктурный анрлиз служит мощным орудием разрешения рлда технических ьопросов на производстве.

Наиоолее распростран* нным материалом, применяемым во mhoi их производствах, являетсл металл. А ведь металл--типично кристаллическое тело.

СпедА применяемых металлов весьма важн} "о роль играет сталь— сплав железа с углеродом. Велккий русский металлург Чернов обнаружил, что железо прл нек иорых строго определенных температурах испытывает превращения — переходит из одной формы в друг1 i. Эти превращения разительны* об-рязом сказываются на свойствах рглеррцистои стали. Когда были применены описанные вьпге методы рентгеноструктурного анализа, вскрыли причины изменение свойств стали при закалке и отпуске. Из трех кристаллических форм, в которых может чаходиться железо, тс лько одна фогзма, называемая гаммг-жолезо, в кото-пую железо переходит* npi* темье-рг.турах свыше 906 С. обладает ci особност: х растворять атомм углерода в своей к^и-.теллической решетке.

Другие формы — альфр-желег'о и дельта-железо — не обладают этой способностью.

В решетке гамми-желез.? име ются ерчвнительно большие промежутки между атомами железа, которые могут быть заняты меньшими по объему атомами углерода. В решетках же альфа- и дельта-железа атомы железа образуют ряд извилистых каналов, полости которых слишком уски для того, чтооы в них могли занять место посторонние атомы, При нагрезании а.^фа-железа выше точки превращения его в гаыма-железо происходит ргстворение атомов углерода в железе — образуется твер -ый с ае-тьор углерода в железе. При быстром ох\аждении этохо железа аюмы углерода, застрявшие в pern гтке гамма-железа, не успевают

схема пилучения элсктриногриммы. вы — эмктронарамма парафина.

Сп

pa

rt