Page 20 - XXIII_Studencka_Sesja_Plakatowa

Badanie struktury krystalicznej NaCl

ABSTRAKT

Korzystając z dyfrakcji promieni X na próbce sproszkowanego chlorku sodu, w doświadczeniu zbadano jego strukturę krystaliczną.

Przy użyciu metod: wskaźnikowania graficznego oraz ekstrapolacyjnej, wyznaczono stałą sieci kryształu ƒ = ሺͷǤ͸Ͷͳͳ ± 0.0007) Å.

Ͳ
Otrzymany wynik jest zgodny z danymi literaturowymi.

Wydział Fizyki, METODA PROSZKOWA

Astronomii Monochromatyczna wiązka promieniowania rentgenowskiego ulega dyfrakcji na losowo zorientowanych monokryształach sproszkowanej

próbki badanego materiału. Promienie odbijają się od płaszczyzn kryształu jedynie pod pewnymi kątami odbłysku θ, co opisuje równanie
i Informatyki

Bragga λ = ʹ† •‹θ, gdzie n jest rzędem dyfrakcji, † odległością między płaszczyznami o wskaźnikach Millera ሺŠŽሻ, a λ długością fali.
Stosowanej ŠŽ ŠŽ
Przy spełnieniu równania Bragga powstają możliwe do zaobserwowania refleksy dyfrakcyjne. [1]

II Pracownia

Fizyczna

XXIII

Studencka

Sesja

Plakatowa

Rys. 1: Schemat dyfraktometru pracującego w geometrii Rys. 2: Przykładowy refleks dyfrakcyjny wraz z dopasowaną funkcją.
Bragga-Brentano. (Rysunek wykonano na podstawie [2])
Podwójna struktura refleksu związana jest z występowaniem linii K i K
α1
31.05-04.06.2021 w widmie charakterystycznym miedzi, z której wykonana jest anoda. α2

POMIAR
plakat nr
Mikołaj Pomiaru dokonano przy użyciu dyfraktometru Empyrean pracującego w geometrii Bragga-Brentano. (Rys. 1) Detektor dyfraktometru

mierzył natężenie wiązki odbitej, przy zmieniającym się kącie odbłysku θ. Źródłem promieni X była lampa rentgenowska z anodą Cu,
Zawiślak 18 pracująca przy natężeniu ൌͶͲ oraz napięciu ൌͶͲ . Pomiar przebiegał przy zmianie kąta ʹθ w zakresie między ͳͲ°

a ͳͷ͵Ǥ͵͵Ͳͳ° z krokiem †θ = ͲǤͲͳ͵ͳ͵Ͳ͵°. Rysunek 3 przedstawia uzyskany w pomiarze dyfraktogram. Do poszczególnych refleksów

przyporządkowano odpowiadające im wskaźniki Millera.

autor:

Mikołaj Zawiślak

opiekun:
Nazywam się Mikołaj Zawiślak. Jestem studentem 3. dr hab.

roku fizyki w ramach Studiów Matematyczno-Przyrod- Stanisław Baran

niczych. Obecnie, pod kierownictwem prof. dra hab.

Bartłomieja Dybca, piszę pracę licencjacką, dotyczącą

dynamiki stochastycznej. Zawsze fascynowało mnie, jak

działają świat i człowiek, dlatego zdecydowałem się na

studiowanie fizyki. Oprócz przedmiotu moich studiów, Rys. 3: Uzyskany w doświadczeniu dyfraktogram chlorku sodu.

interesuję się psychologią, podróżami, kulturą interne-
WSKAŹNIKOWANIE REFLEKSÓW METODA EKSTRAPOLACYJNA

tu oraz luźno rozumianą filozofią. W wolnym czasie, naj-
Dzięki dopasowaniu do refleksów widocznych na dyfraktogramie odpowiednich Metoda ekstrapolacyjna umożliwia uzyskanie dokładniejszej wartości stałej
bardziej lubię jeździć amatorsko na deskorolce, chodzić funkcji, można dokładnie określić ich położenie. (Rys. 2) Wskaźnikowanie metodą θ

po górach, słuchać muzyki i spędzać czas z bliskimi mi graficzną przedstawiono na rys. 4. Poziome linie to wartości † ŠŽ obliczone ze sieci. Dla kątów odbłysku θ > ° zachodzi zależność θ = + θ ,

gdzie to pewna stała, a jest wartością stałej sieci nieobarczoną błędami

osobami. Po ukończeniu studiów pierwszego stopnia, wzoru Bragga dla różnych położeń kątowych refleksów. Dla układu regularnego systematycznymi. [1] Na rys. 5 przedstawiono wykres zależności
zachodzi następująca relacja pomiędzy odległością międzypłaszczyznową, a stałą
planuję dokształcić się w dziedzinie nauk informatycz-
θ wraz z prostą dopasowaną metodą ważonej regresji liniowej. W ten
sieci: † = . Reguła wygaszeń dla sieci fcc ogranicza w powyższym
nych. Największą satysfakcję w przyszłości sprawiłaby ŠŽ + + θ

wzorze dozwolone wartości wskaźników ሺŠŽሻǤ [1] Przez punkty przecięcia sposób wyznaczono wartość stałej sieci ƒ = ሺͷǤ͸Ͷͳͳ ± 0.0007) ÅǤ Powyższa
mi praca na pograniczu fizyki z informatyką. Ͳ
wszystkich prostych poziomych i ukośnych przechodzi pionowa linia, wskazująca niepewność uwzględnia zarówno statystyczny rozrzut punktów pomiarowych,

przybliżoną wartość stałej sieci ƒ ≈5.64 Å. jak i niepewność związaną z pomiarem pojedynczych punktów.

Ͳ

Rys. 4: Wykres przedstawiający metodę wskaźnikowania graficznego z zaznaczoną Rys. 5: Wykres przedstawiający zależność ƒሺ ‘• θ/ sinθሻ
ʹ
prostą odpowiadającą stałej sieci wynoszącej w przybliżeniu ƒ ≈ 5.64Å. wraz z prostą dopasowaną metodą ważonej regresji liniowej.
Ͳ

PODSUMOWANIE BIBLIOGRAFIA

Na podstawie zmierzonego metodą proszkową dyfraktogramu soli NaCl 1. Z. Bojarski, E. Łągiewka, Materiały do ćwiczeń z rentgenowskiej analizy strukturalnej, Uniwersytet
Śląski 1982, zeszyty 1 – 5

wyznaczono metodą ekstrapolacyjną wartość stałej sieci krystalicznej 2. Chlique, Christophe, Préparation et caractérisation de poudres et céramiques (oxy) sulfures pour

ƒ = ሺͷǤ͸Ͷͳͳ ± 0.0007) Å, która zgadza się w granicach niepewności z applications en optique active et passive (2011)

Ͳ
wartością literaturową ƒ = ሺͷǤ͸ͶͲ ± 0.008) Å. [3] 3. J. E. Nickels, M. A. Fineman, W. E. Wallace, Xray Diffraction Studies of Sodium Chloride-Sodium
”‡ˆ Bromide Solid Solutions, Journal of Physical Chemistry 53 (1949) 625-628