Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 5 - Nhiễu xạ tia rownghen và ứng dụng

Chương 5 của tài liệu trình bày về nhiễu xạ tia Roentgen và ứng dụng của nó, tập trung vào cấu trúc và hình học tinh thể. Chương này giới thiệu các khái niệm cơ bản về mạng không gian, ô cơ bản, các hệ tinh thể và mạng Bravais, cũng như cách xây dựng và xác định chỉ số Miller.

Chương này nhằm mục đích cung cấp kiến thức cơ bản về cấu trúc tinh thể và phương pháp xác định các đặc trưng tinh thể, giúp người học hiểu rõ hơn về tính chất và ứng dụng của vật liệu rắn.

Chương này trình bày chi tiết về cấu trúc tinh thể của vật liệu rắn, nhấn mạnh vai trò của sự sắp xếp nguyên tử, ion hoặc phân tử và lực liên kết giữa chúng trong việc hình thành cấu trúc tinh thể.

1. **Mạng không gian và ô cơ bản**: Mô tả mạng không gian như một mạng lưới ba chiều với các nút mạng là các nguyên tử, phân tử hoặc ion. Ô cơ bản (unit cell) là một khối lặp lại trong không gian, được đặc trưng bởi kích thước (a, b, c) và góc (α, β, γ) giữa các cạnh, gọi là hằng số mạng.

2. **Hệ tinh thể và mạng Bravais**: Giới thiệu 7 hệ tinh thể và 14 mạng Bravais, là các kiểu mạng tinh thể khác nhau có thể mô tả cấu trúc của chất rắn. Các kiểu ô đơn vị bao gồm đơn giản (P), tâm khối (I), tâm mặt (F) và tâm đáy (C).

3. **Chỉ số Miller**: Hướng dẫn cách xác định chỉ số Miller (hkl) của mặt phẳng mạng, bao gồm việc xác định tọa độ giao điểm của mặt phẳng với các trục tọa độ, lấy nghịch đảo và tìm bộ ba số nguyên tối giản. Chỉ số Miller được sử dụng để ký hiệu mặt phẳng mạng hoặc một họ các mặt phẳng song song.

4. **Phương trong tinh thể**: Cách xác định phương trong tinh thể bằng bộ ba số nguyên nhỏ nhất tỉ lệ với hình chiếu của vectơ trên các trục tọa độ, ký hiệu là [hkl]. Họ các phương tương đương được ký hiệu là .

5. **Chỉ số Miller-Bravais**: Trình bày cách sử dụng chỉ số Miller-Bravais (hkil) trong hệ lục phương, với i = -(h + k), sử dụng hệ tọa độ gồm 4 trục (0x, 0y, 0z, 0u).