繞射發明案例

A. 顯微鏡是誰發明的

最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡，但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。

後來有兩個人開始在科學上使用顯微鏡。第一個是義大利科學家伽利略。他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲後，第一次對它的復眼進行了描述。第二個是荷蘭亞麻織品商人列文虎克（1632年-1723年），他自己學會了磨製透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。

1931年，恩斯特·魯斯卡通過研製電子顯微鏡，使生物學發生了一場革命。這使得科學家能觀察到像百萬分之一毫米那樣小的物體。1986年他被授予諾貝爾獎。

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粗調部分故障的排除

粗調的主要故障是自動下滑或升降時松緊不一。所謂自動下滑是指鏡筒、鏡臂或載物台靜止在某一位置時，不經調節，在它本身重量的作用下，自動地慢慢落下來的現象。其原因是鏡筒、鏡臂、載物台本身的重力大於靜摩擦力引起的。解決的辦法是增大靜摩擦力，使之大於鏡筒或鏡臂本身的重力。

對於斜筒及大部分雙目顯微鏡的粗調機構來說，當鏡臂自動下滑時，可用兩手分別握往粗調手輪內側的止滑輪，雙手均按順時針方向用力擰緊，即可制止下滑。如不湊效，則應找專業人員進行修理。

鏡筒自動下滑，往往給人以錯覺，誤認為是齒輪與齒條配合的太松引起的。於是就在齒條下加墊片。這樣，鏡筒的下滑雖然能暫時止住，但卻使齒輪和齒條處於不正常的咬合狀態。運動的結果，使得齒輪和齒條都變形。尤其是墊得不平時，齒條的變形更厲害，結果是一部分咬得緊，一部分咬得松。因此，這種方法不宜採用。

此外，由於粗調機構長久失修，潤滑油乾枯，升降時會產生不舒服的感覺，甚至可以聽到機件的摩擦聲。這時，可將機械裝置拆下清洗，上油脂後重新裝配。

微調部分故障的排除

微調部分最常見的故障是卡死與失效。微調部分安裝在儀器內部，其機械零件細小、緊湊，是顯微鏡中最精細復雜的部分。微調部分的故障應由專業技術人員進行修理。沒有足夠的把握，不要隨便亂拆。

B. 波的衍射的研究過程

衍射最早是由弗朗西斯科·格里馬第（Francesco Grimaldi）於1665年發現並加以描述，他也是「衍射」一詞的創始人。這個詞源於拉丁語詞彙diffringere，意為「成為碎片」，即波原來的傳播方向被「打碎」、彎散至不同的方向。格里馬第觀察到的現象直到1665年才被發表，這時他已經去世。 他提出光不僅會沿直線傳播、折射和反射，還能夠以第四種方式傳播，即通過衍射的形式傳播。
英國科學家艾薩克·牛頓對這些現象進行了研究，他認為光線發生了彎曲，並認為光是由粒子構成。在19世紀以前，由於牛頓在學界的權威，光的粒子說在很長一段時間佔有主流位置。這樣的情況直到19世紀幾項理論和實驗結果的發表，才得以改變。1803年，托馬斯·楊進行了一項非常著名的實驗，這項實驗展示了兩條緊密相鄰的狹縫造成的干涉現象，後人稱之為「雙縫實驗」。在這個實驗中，一束光照射到具有緊挨的兩條狹縫的遮光擋板上，當光穿過狹縫並照射到擋板後面的觀察屏上，可以產生明暗相間的條紋。他把這歸因於光束通過兩條狹縫後衍射產生的干涉現象，並進一步推測光一定具有波動的性質。奧古斯丁·菲涅耳則對衍射做了更多權威的計算研究，他的結果分別於1815年和1818年被發表，他提到「這樣，我就展示了人們能夠通過何種方式來構想光以球面波連續不斷地傳播出去。
法國科學院曾經舉辦了一個關於衍射問題的有獎辯論會，菲涅耳贏得了這次辯論。作為反對光波動學說的其中一位，西莫恩·德尼·泊松提出，如果菲涅耳聲稱的結論是正確的，那麼當光射向一個球的時候，將會在球後面陰影區域的中心找到亮斑。結果，評審委員會安排了上述實驗，並發現了位於陰影區域中心的亮斑（它後來被稱作泊松光斑）。這個發現極大地支持了菲涅耳的理論。他的研究為克里斯蒂安·惠更斯發展的光的波動理論提供了很大的支持。他與楊的理論共同反駁了牛頓關於光是粒子的理論。
在對衍射現象的探索過程中，人們也不斷積累了對於衍射光柵的認識。17世紀，蘇格蘭數學家、天文學家詹姆斯·格雷戈里（James Gregory）在鳥的羽毛縫間觀察到了陽光的衍射現象。他是第一個發衍射光柵原理的科學家。在1673年5月13日他寫給約翰·科林斯（John Colins）的一封信中提到了此發現。；1786年，美國天文學家戴維·里滕豪斯用螺絲和細線第一次人工製成了衍射光柵，細線的密度達到每英寸100線，他用這個裝置成功地看到了陽光的衍射。1821年，約瑟夫·夫琅禾費利用相似的裝置（每厘米127線）證明了托馬斯·楊關於衍射的公式（參見段落下方），並對衍射進行了許多重要研究。1867年，劉易斯·盧瑟福（Lewis Morris Rutherfurd）採用水輪機作為動力進行刻線、製作光柵。後來的亨利·奧古斯塔斯·羅蘭 改良了光柵的刻劃技術，並在1882年發明了在凹形球面鏡上進行刻劃的凹面光柵。其後的羅伯特·伍德（Robert William Wood）改進了光柵的刻劃形狀，從而提高了光柵的衍射效率。近代的阿爾伯特·邁克耳孫提出利用干涉伺服系統控制光柵的刻劃過程，於1948年實現了這一想法。20世紀下半葉，由於激光、光刻膠等新技術的出現，光柵製造技術取得很大的進步，製造成本顯著降低，製造周期也得以縮短。
如果採用單色平行光，則衍射後將產生干涉結果。相干波在空間某處相遇後，因位相不同，相互之間產生干涉作用，引起相互加強或減弱的物理現象。 衍射的結果是產生明暗相間的衍射花紋，代表著衍射方向（角度）和強度。根據衍射花紋可以反過來推測光源和光柵的情況。 為了使光能產生明顯的偏向，必須使「光柵間隔」具有與光的波長相同的數量級。用於可見光譜的光柵每毫米要刻有約500條線 。
1912年，勞厄想到，如果晶體中的原子排列是有規則的，那麼晶體可以當作是X射線的三維衍射光柵。X射線波長的數量級是10^-8cm,這與固體中的原子間距大致相同。果然試驗取得了成功，這就是最早的X射線衍射。 顯然，在X射線一定的情況下，根據衍射的花樣可以分析晶體的性質。但為此必須事先建立X射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的對應關系。

C. 物理學史上，誰第一次發現了機械波的衍射並命名的背景如何

我想你問的是誰第一個發明「衍射」的吧。光的衍射效應最早是由弗朗西斯科·格里馬第（Francesco Grimaldi）於1665年發現並加以描述，他也是「衍射」一詞的創始人。[4][5]這個詞源於拉丁語詞彙diffringere，意為「成為碎片」，即波原來的傳播方向被「打碎」、彎散至不同的方向。

D. 衍射的研究歷史

光的衍射效應最早是由弗朗西斯科·格里馬第（Francesco Grimaldi）於1665年發現並加以描述，他也是「衍射」一詞的創始人。這個詞源於拉丁語詞彙diffringere，意為「成為碎片」，即波原來的傳播方向被「打碎」、彎散至不同的方向。格里馬第觀察到的現象直到1665年才被發表，這時他已經去世。他提出
「光不僅會沿直線傳播、折射和反射，還能夠以第四種方式傳播，即通過衍射的形式傳播。」（Propositio I. Lumen propagatur seu diffunditur non solum directe, refracte, ac reflexe, sed etiam alio quodam quarto modo, diffracte.）
英國科學家艾薩克·牛頓對這些現象進行了研究，他認為光線發生了彎曲，並認為光是由粒子構成。在19世紀以前，由於牛頓在學界的權威，光的粒子說在很長一段時間佔有主流位置。這樣的情況直到19世紀幾項理論和實驗結果的發表，才得以改變。1803年，托馬斯·楊進行了一項非常著名的實驗，這項實驗展示了兩條緊密相鄰的狹縫造成的干涉現象，後人稱之為「雙縫實驗」。在這個實驗中，一束光照射到具有緊挨的兩條狹縫的遮光擋板上，當光穿過狹縫並照射到擋板後面的觀察屏上，可以產生明暗相間的條紋。他把這歸因於光束通過兩條狹縫後衍射產生的干涉現象，並進一步推測光一定具有波動的性質。奧古斯丁·菲涅耳則對衍射做了更多權威的計算研究，他的結果分別於1815年和1818年被發表，他提到
「這樣，我就展示了人們能夠通過何種方式來構想光以球面波連續不斷地傳播出去……」（ J'ai donc montré de quelle façon l'on peut concevoir que la lumière s'étend successivement par des ondes sphériques, ...）
法國科學院曾經舉辦了一個關於衍射問題的有獎辯論會，菲涅耳贏得了這次辯論。作為反對光波動學說的其中一位，西莫恩·德尼·泊松提出，如果菲涅耳聲稱的結論是正確的，那麼當光射向一個球的時候，將會在球後面陰影區域的中心找到亮斑。結果，評審委員會安排了上述實驗，並發現了位於陰影區域中心的亮斑（它後來被稱作泊松光斑）。這個發現極大地支持了菲涅耳的理論。 他的研究為克里斯蒂安·惠更斯發展的光的波動理論提供了很大的支持。他與楊的理論共同反駁了牛頓關於光是粒子的理論。
在對衍射現象的探索過程中，人們也不斷積累了對於衍射光柵的認識。17世紀，蘇格蘭數學家、天文學家詹姆斯·格雷戈里（James Gregory）在鳥的羽毛縫間觀察到了陽光的衍射現象。他是第一個發現衍射光柵原理的科學家。在1673年5月13日他寫給約翰·科林斯（John Colins）的一封信中提到了此發現。；1786年，美國天文學家戴維·里滕豪斯用螺絲和細線第一次人工製成了衍射光柵，細線的密度達到每英寸100線，他用這個裝置成功地看到了陽光的衍射。1821年，約瑟夫·夫琅禾費利用相似的裝置（每厘米127線）證明了托馬斯·楊關於衍射的公式（參見段落下方），並對衍射進行了許多重要研究。1867年，劉易斯·盧瑟福（Lewis Morris Rutherfurd）採用水輪機作為動力進行刻線、製作光柵。後來的亨利·奧古斯塔斯·羅蘭 改良了光柵的刻劃技術，並在1882年發明了在凹形球面鏡上進行刻劃的凹面光柵。其後的羅伯特·伍德（Robert William Wood）改進了光柵的刻劃形狀，從而提高了光柵的衍射效率。近代的阿爾伯特·邁克耳孫提出利用干涉伺服系統控制光柵的刻劃過程，於1948年實現了這一想法。20世紀下半葉，由於激光、光刻膠等新技術的出現，光柵製造技術取得很大的進步，製造成本顯著降低，製造周期也得以縮短。
如果採用單色平行光，則衍射後將產生干涉結果。相干波在空間某處相遇後，因位相不同，相互之間產生干涉作用，引起相互加強或減弱的物理現象。 衍射的結果是產生明暗相間的衍射花紋，代表著衍射方向（角度）和強度。根據衍射花紋可以反過來推測光源和光柵的情況。 為了使光能產生明顯的偏向，必須使「光柵間隔」具有與光的波長相同的數量級。用於可見光譜的光柵每毫米要刻有約500條線 。
1912年，勞厄想到，如果晶體中的原子排列是有規則的，那麼晶體可以當作是X射線的三維衍射光柵。X射線波長的數量級是10^-8cm,這與固體中的原子間距大致相同。果然試驗取得了成功，這就是最早的X射線衍射。 顯然，在X射線一定的情況下，根據衍射的花樣可以分析晶體的性質。但為此必須事先建立X射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的對應關系。

E. 小孔成像原理與小孔衍射

成像原理
原理： 光的直線傳播

太陽給人類以光和熱，這是人類不可缺少的光源。但是由於地球的自轉，形成了白晝和黑夜。每到晚上，黑暗就籠罩著大地。生活在遠古的人類祖先，對黑夜是無能為力的。黑暗給人們以可怕、可惡的感覺，直到今天黑暗仍為人們用來形容邪惡。不知經歷了多少個世紀，人類才發現火也能提供光和熱。開始是使用天然火，以後又發明了人工摩擦取火。人工摩擦取火的發明是人類歷史的一個劃時代進步，它「第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人同動物界分開」①。生活在五十萬年以前的北京猿人就已經懂得使用天然火，大約在幾萬年前人類又學會了用鑽木的方法人工取火。火在長時期里一直是人們唯一可以利用的人造光源，後來人們創造了油燈、蠟燭，還是離不開火，一直到近代光源的發明才取代了火。

通過對光的長期觀察，人們發現了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束，從小窗中進入屋裡的日光也是這樣。大量的觀察事實，使人們認識到光是沿直線傳播的。為了證明光的這一性質，大約二千四五百年前我國傑出的科學家墨翟和他的學生作了世界上第一個小孔成倒像的實驗，解釋了小孔成倒像的原理。雖然他講的並不是成像而是成影，但是道理是一樣的。

在一間黑暗的小屋朝陽的牆上開一個小孔，人對著小孔站在屋外，屋裡相對的牆上就出現了一個倒立的人影。為什麼會有這奇怪的現象呢？墨家解釋說，光穿過小孔如射箭一樣，是直線行進的，人的頭部遮住了上面的光，成影在下邊，人的足部遮住了下面的光，成影在上邊，就形成了倒立的影。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。

墨家還利用光的這一特性，解釋了物和影的關系。飛翔著的鳥兒，它的影也彷彿在飛動著。墨家分析了光、鳥、影的關系，揭開了影子自身並不直接參加運動的秘密。墨家指出鳥影是由於直線行進的光線照在鳥身上被鳥遮住而形成的。當鳥在飛動中，前一瞬間光被遮住出現影子的地方，後一瞬間就被光所照射，影子便消失了；新出現的影子是後一瞬間光被遮住而形成的，已經不是前一瞬間的影子。因此，墨家得到了「景不徙」的結論，「景」通「影」，就是說，影子不直接參加運動。那麼為什麼影子看起來是活動著的呢？這是因為鳥飛動的時候，前後瞬間影子是連續不斷地更新著，並且變動著位置，看起來就覺得影是隨著鳥在飛動一樣。在二千四五百年前，能這樣深入細致地研究光的性質，解釋影的動和不動 的關系，確是非常難能可貴的。墨家還從光線直線傳播的原理解釋了投影和半影的現象。

十四世紀中葉，元代天文數學家趙友欽在他所著的《革象新書》中進一步詳細地考察了日光通過牆上孔隙所形成的像和孔隙之間的關系。他發現當孔隙相當小的時候，盡管孔隙的形狀不是圓形的，所得的像卻都是圓形的；日食的時候，像也有缺，和日的食分相同；孔的大小不同，但是像的大小相等，只是濃淡不同；如果把像屏移近小孔，所得的像變小，亮度增加。對於這一現象，趙友欽經過精心思索和研究，得出了關於小孔成像的規律。他認為孔相當小的時候，不管孔的形狀怎樣，所成的像是光源的倒立像，這時孔的大小隻不過和像的明暗程度有關，不改變像的形狀。當孔相當大的小孔成像示意圖。時候，所得到的像就是孔的正立像。

為了證實這個結論，趙友欽設計了一個比較完備的實驗。在樓下的兩間房子的地板中各挖兩個直徑四尺多的圓井，右邊的井 深四尺，左邊的深八尺，在左井裡放置一張四尺高的桌子，這樣兩井的深度就相同。作兩塊直徑四尺的圓板，板上各密插一千多枝蠟燭，點燃後，一塊放在右井井底，一塊放在左井桌上。在井口各蓋直徑五尺、中心開小方孔的圓板，左板的方孔寬一寸左右，右板的方孔寬半寸左右。這時可以看到樓板上出現的都是圓像，只是孔大的比較亮，孔小的比較暗。趙友欽用光的直線傳播的道理，說明了東邊的燭成像於西，西邊的成像於東，南邊的成像於北，北邊的成像於南，每根燭都有對應的像，由於一千多枝燭是密集成圓的，所成的像也相互連接成為圓像。這樣就說明了在光源、小孔、像屏距離不變的情況下，所成的像形狀不變，只有照度上的差別：孔大的「所容之光較多」，因而比較亮；孔小的「所容之光較少」，因而比較暗。如果把右井裡東邊的蠟燭熄滅五百枝，那右邊房間樓板上的像西邊缺半，相當於日月食的時候影和日、月食分相等一樣。如果在左邊中蠟燭巰密相間，只燃點二三十枝，那像雖是圓形分布，但是各是一些不相聯接的暗淡方像；如果只燃一燭，方孔對於燭光源來說不是相當地小，因而出現的是方孔的像；把所有的燭重新點著，左邊的像就恢復圓形。其次，在樓板上平行於地面吊兩塊大板作為像屏，這時像屏距孔近，看到的像變小而明亮。接著去掉上面所說的吊著的兩塊板，仍以樓板作為像屏，撤去左井裡的桌子，把蠟燭放到井底，這時左井的光源離方孔遠，左邊的樓板上出現的像變小，而且由於燭光弱，距離增加後亮度也變弱。從這些實驗結果，趙友欽歸納得出了小孔成像的規律，指出了燭（光源）的遠近、強弱和小孔、像屏的遠近之間的關系，指出像屏近孔的時候像小，遠孔的時候像大；燭距孔遠的時候像小，近孔的時候像大；像小就亮，像大就暗；燭雖近孔，但是光弱，像也就暗；燭雖遠孔，但是光強，像也就亮。實驗的最後一步是撤去覆蓋井面的兩塊板，另在樓板下各懸直徑一尺多的圓板，右板開廣四寸的方孔，左板開各邊長五寸的三角形孔，調節板的高底，就是改變光源、孔、像屏之間的距離。這時仰視樓板上的像，左邊是三角形，右邊是方形。這說明孔大的時候所成的像和孔的形狀相同：孔距屏近，像小而明亮；孔距屏遠，像大而暗淡。

從以上的實驗結果，趙友欽得出了小孔的像和光源的形狀相同、大孔的像和孔的形狀相同的結論，並指出這個結論是「斷乎無可疑者」。用這樣嚴謹的實驗，來證明光的直線傳播，闡明小孔成像的原理，這在當時世界上是絕無僅有的。

光的直線傳播性質，在我國古代天文歷法中得到了廣泛的應用。我們的祖先製造了圭表和日晷，測量日影的長短和方位，以確定時間、冬至點、夏至點；在天文儀器上安裝窺管，以觀察天象，測量恆星的位置。

F. 光柵衍射實驗的誤差有什麼，分析一下！

光柵衍射實驗的誤差來源：

（1）如果光柵放置得不嚴格垂直於人射光，而實驗測量時仍用公式(1) 進行波長、解析度等物理量的計算，將造成實驗誤差。

（2）由於人射角θ不等於零而產生兩項誤差，比如人眼讀數時，因個人生理差別而得到的暗明帶寬度各有差異。

（3）測量高次的光譜，一階修正項增大，測量高級次的光譜會使實驗誤差增大。

（4）各光柵缺口不是嚴格相等的。

衍射光柵的原理：

一個理想的衍射光柵可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光柵常數。當波長為λ的平面波垂直入射於光柵時，每條狹縫上的點都扮演了次波源的角色；從這些次波源發出的光線沿所有方向傳播（即球面波）。由於狹縫為無限長，可以只考慮與狹縫垂直的平面上的情況，即把狹縫簡化為該平面上的一排點。

則在該平面上沿某一特定方向的光場是由從每條狹縫出射的光相干疊加而成的。在發生干涉時，由於從每條狹縫出射的光的在干涉點的相位都不同，它們之間會部分或全部抵消。然而，當從相鄰兩條狹縫出射的光線到達干涉點的光程差是光的波長的整數倍時，兩束光線相位相同，就會發生干涉加強現象。

G. X射線衍射儀發展歷史

你可以利用網路、谷歌搜索。

x射線衍射儀

X射線衍射儀是利用衍射原理,精確測定物質的晶體結構、織構及應力,精確的進行物相分析,定性分析,定量分析.廣泛應用於冶金、石油、化工、科學研究、航空航天、教學、材料合成與生產等領域.

波長介於 紫外線 和 γ射線 間的 電磁輻射 。由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現，故又稱倫琴射線。波長小於0.1埃的稱超硬X射線，在0.1～1埃范圍內的稱硬X射線，1～10埃范圍內的稱軟X射線。實驗室中X射線由X射線管產生，X射線管是具有陰極和陽極的真空管，陰極用鎢絲製成，通電後可發射熱電子，陽極（就稱靶極）用高熔點金屬製成（一般用鎢，用於晶體結構分析的X射線管還可用鐵、銅、鎳等材料）。用幾萬伏至幾十萬伏的高壓加速電子，電子束轟擊靶極，X射線從靶極發出。電子轟擊靶極時會產生高溫，故靶極必須用水冷卻，有時還將靶極設計成轉動式的。

X射線具有很強的穿透力，醫學上常用作透視檢查，工業中用來探傷。長期受X射線輻射對人體有傷害 。X射線可激發熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光，故X射線可用電離計、閃爍計數器和感光乳膠片等檢測。晶體的點陣結構對X射線可產生顯著的衍射作用，X射線衍射法已成為研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段。 它可以精確的測定物質的晶體結構，點陣常數，完成定性分析和定量分析。安裝相應的附件能完成織構及應力的測定，廣泛應用於工業、農業、國防和科研等領域。
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X射線衍射儀簡介

作者：荀夢www.masl.net

在產品檢驗、原材料的質量標准或生產過程的中間控制分析中，你可能已經注意到要求進行「XRD分析」的地方日漸多起來了。在耐火材料廠的化驗室里可能就有一台X射線衍射儀，因為定量測定耐火硅磚里鱗石英、方石英和殘余石英（它們的化學式都是SiO2）的含量必須使用X射線衍射儀。球狀氫氧化鎳是生產鎳鎘電池的原料，它的一項重要的質量指標也必須使用X射線衍射儀測定，這項指標是：氫氧化鎳101衍射峰的半高寬。在鈦白粉廠，鈦白粉的XRD分析是例行分析。鋼鐵材料中殘余奧氏體的測定標准方法是X射線衍射法。道路或工程基礎施工、地質勘探、石油找油打井都需要對地質岩心進行X射線衍射分析。翡翠、田黃的鑒定X射線衍射儀方法是權威的方法。……這樣的實例，舉不勝舉！
絕大部分固態物質都是晶體或准晶體，它們能夠對X射線產生各具特徵的衍射。所謂衍射，即入射到物體的一小部分射線出射時方向被改變了但是波長仍保持不變的現象。用適當的方法把這些衍射線記錄下來就得到花樣各異的X射線衍射圖譜。如同光柵對可見光產生的衍射花樣決定於光柵的結構一樣，每種對X射線產生衍射的物質其X射線衍射圖譜決定於該物質的結構，可以說，每種物質的X射線衍射圖里攜帶著豐富的該物質結構的信息。分析樣品對X射線衍射產生的圖譜，解讀這些圖譜，便可以對樣品的結構進行研究測定，「看清楚」它的結構，進而能夠從「結構」的深度探究樣品的性能、屬性的根源，這就是所謂X射線衍射分析法。這里說的「結構」一詞是廣義的「結構」的概念，它包括：物質材料的元素組成、成分（composition）,構造、組織(constitution),結構（structure）,狀態（state）等含義；狹義的「結構」，又分為微觀、介觀與宏觀結構（micro-，mesoscopic and macro- structure）,包括電子結構、晶體結構，各種缺陷結構，結構應變，晶粒尺寸，結晶度，材料的織構等等。表達這種種結構的參量都可能用X射線衍射分析方法得到。而物質材料的性能，包括力學性能、物理性能、化學性能等等，這些種種外在的表觀性能、屬性歸根到底都是由材料的廣義結構所決定的。因此，能夠對物質材料的結構進行分析測定的X射線衍射分析法，隨著其理論的日臻成熟以及相關技術的發展，特別是計算技術、微電子學、各種新型射線檢測器等高新技術的發展，日益受到重視。其應用現在已經滲透到廣泛的領域和眾多的行業。X射線衍射分析法又是一種無損壞、非破壞性的分析方法，准備樣品的操作簡單，因而備受歡迎。
X射線衍射儀是一種最常見、應用面最廣的X射線衍射分析儀器。X射線衍射儀的較確切的名稱是多晶X射線衍射儀或稱粉末X射線衍射儀。運用它可以獲得分析對象的粉末X射線衍射圖譜。只要樣品是可以製成粉末的固態樣品或者是能夠加工出一處小平面的塊狀樣品，都可以用它進行分析測定。主要應用於樣品的物相定性或定量分析，晶體結構分析，材料的織構分析，宏觀應力或微觀應力的測定，晶粒大小測定，結晶度測定等等，因此，在材料科學、物理學、化學、化工、冶金、礦物、葯物、塑料、建材、陶瓷……以至考古、刑偵、商檢等眾多學科、相關的工業、行業中都有重要的應用。是理工科院校和涉及材料研究、生產的研究部門、廠礦的重要的大型分析設備。
X射線衍射儀的基本構成包括：高穩定度X射線發生器，精密測角台，X射線強度測量系統，安裝有專用軟體的計算機系統等四大部分。
X射線衍射儀按其X射線發生器的額定功率分為普通功率（2~3kW）和高功率兩類，前者使用密封式X射線管，後者使用旋轉陽極X射線管(12kW以上)。所以高功率X射線衍射儀又稱為高功率旋轉陽極X射線衍射儀。
X射線衍射儀按其測角台掃描平面的取向有水平（或稱卧式）和垂直（又稱立式）兩種結構，立式結構不僅可以按q-2q方式進行掃描，而且可以實現樣品台靜止不動的q-q方式掃描。
X射線衍射儀使用的X射線檢測器一般是NaI閃爍檢測器或正比檢測器，已經有將近半個世紀的歷史了。現在，還有一些高性能的X射線檢測器可供選擇。如：半導體致冷的高能量解析度硅檢測器，正比位敏檢測器，固體硅陣列檢測器，CCD面積檢測器等等，都是高檔衍射儀的可選配置。
計算機系統是現代X射線衍射儀的不可缺少的部分，系統里裝備的專用軟體成為了儀器的靈魂，使儀器智能化。它的基本功能是按照指令完成規定的控制操作、數據採集，並成為操作者的得力的數據處理、分析的輔導員或助手。但是，現在還沒有一種儀器所帶的軟體能夠包解決一切衍射分析問題的。優秀的第三方的（免費的、共享的或需要付費的）X射線衍射分析的數據處理、分析軟體不斷涌現，各有千秋。使用者要根據自己的實際需要去選擇，及時更新。
X射線衍射儀可以增加一些特殊的部件或附件來增強、增加或擴展其功能，構成高配置的高檔X射線衍射儀。高級的X射線光學部件有：石墨單色器，獲得聚焦的或平行的單色X射線束的各種多層膜鏡、全反射鏡，平行光路附件等。多種新型的高性能的X射線檢測器已如上述。各式各樣的衍射儀附件有：樣品旋轉台、自動換樣台、纖維樣品台、極圖附件、多功能多自由度樣品台、各種能夠實現特殊物理化學條件下進行衍射測量的附件如：應力附件、高溫附件、低溫附件、環境氣氛附件等等。
第一台X射線衍射儀的設計是美國海軍研究室的Friedman於1945年發表的，隨後，Philips公司在美國製造銷售，至今已經走過半個世紀的發展歷程。現在X射線衍射儀依然是十分具有活力的儀器，其應用范圍早已走出科學研究的實驗室，滲透到廣泛的應用領域和眾多的行業，發展成為一種應用甚廣的、重要的分析儀器。但是國產衍射儀的現狀是令人堪憂的。2002年X射線衍射儀的進口總額估計達到1500萬美元，而國產衍射儀的銷售總額只有400萬元人民幣左右。造成這個落後局面的原因是多方面的。國產衍射儀產品的研發工作近十幾年來幾乎完全停頓，產品質量無重大的改進。在用戶方面存在一些認識誤區，容易接受追求衍射儀的高技術指標、高配置的誤導，主管部門的撥款有時也失於寬松。外商推銷人員對產品的推介也難免有些不實之詞。
事實上國內現在已經可以生產技術水平與性能能夠和進口產品相匹敵的基本型X射線衍射儀。基本型X射線衍射儀已可以滿足大部分常規的X射線衍射分析工作的需要。現在，X射線衍射儀的研發工作也有了可喜的進展。相信在國家「振興儀器儀表產業」政策的下促進下，國產衍射儀也會重獲生機。
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H. 衍射時候光怎樣傳播

其實很簡單,光是一種波,在衍射的時候因為障礙物很小,所以光可以從障礙物"跳"過去, 也就是障礙物在光波的那個振幅的凹里了```

I. DNA一詞的發明者是誰

1909年,丹麥植物學家和遺傳學家約翰遜首次提出「基因」這一名詞。

J. 光柵衍射原理簡述

光的衍射，光波遇到與其波長相等或小於其波長的障礙時，能繞過障礙。遇單縫時，衍射後，在光屏上出現亮紋，由中間向兩邊依次變暗。而利用光柵衍射，可得到明暗相間且亮度均勻的一排亮紋。

光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。

譜線的位置隨波長而異，當復色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果。

一個理想的衍射光柵

可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光柵常數。當波長為λ的平面波垂直入射於光柵時，每條狹縫上的點都扮演了次波源的角色；從這些次波源發出的光線沿所有方向傳播（即球面波）。

由於狹縫為無限長，可以只考慮與狹縫垂直的平面上的情況，即把狹縫簡化為該平面上的一排點。則在該平面上沿某一特定方向的光場是由從每條狹縫出射的光相干疊加而成的。

以上內容參考：網路-衍射光柵