劳厄（Laue）相及晶体结构
- 实验负责人：吴小山
- 小组成员： 王铮
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1、科学素养
1895年伦琴发现X射线，1911年劳厄提出X射线晶体衍射理论，1913年英国物理学家布拉格父子提出晶体衍射理论，建立布拉格公式。 X射线衍射实验技术是研究晶体结构及其变化规律的主要手段。 劳厄照相法，采用连续X射线照射固定的单晶体而产生衍射的一种方法，用平面照相底片（透射法或背射法）记录衍射花样。劳厄法主要用于测定单晶体的取向、晶体的对称性、单晶体的完整性等，也用于单晶体的定向切割和塑性变形的研究等。单晶体取向的确定是单晶各向异性性质研究的前提。 课程思政元素：基于劳厄发现晶体X射线衍射现象的历史过程等，启示学生“科学研究中‘思路’高于‘技巧’”，并要注重质疑精神和团队精神的培育。
2、分层次实验教学内容
a)基础内容
采用X射线连续谱对单晶体试样进行拍照。 对衍射底片样品进行投影测量，计算[001]、[100]、[010]三个主晶轴相对实验室坐标轴的夹角。
b)提升内容
讨论劳厄相图中劳厄斑与极射赤面投影点的关系、第一次投影与标准晶面投影图的异同。
c)进阶内容
分析劳厄法中衍射斑与德拜法中衍射线的异同，区分晶面指数与衍射指数，深入理解布拉格公式或劳厄方程；分析晶体宏观对称性对标准晶面投影图的影响。
d)高阶内容
根据前面的夹角，调整测角头，拍摄晶体结晶学主轴方向下的劳厄相图进行检验。
3、能力培养
对晶体X射线衍射原理和晶体几何学基本概念的理解与掌握，空间想象能力。
4、知识点
X射线的物理本质与特性、布拉格衍射方程、厄瓦尔德图、单晶体、乌氏网、标准晶面投影图。
5、学科关联
材料、物理、化学等与晶体研究相关的领域。
6、延伸实验
X射线技术的应用，如X射线成像，晶体的定向与加工，粉末的X射线衍射分析。