Структурный фактор (структурная амплитуда). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Структурный фактор (структурная амплитуда) - величина, характеризующая способность одной элементарной ячейки кристалла когерентно рассеивать рентг. излучение в зависимости от числа N атомов в ячейке, их координат x_j, у_j, z_j и атомных факторов f_j. С. ф. тесно связан с фурье-компонентами поляризуемости рентгеновской.

С. ф. F_hkl определяется как сумма атомных факторов f_j с учётом имеющихся пространственных сдвигов фаз между волнами, рассеянными разными атомами ячейки:

(i=

, h, k, l-индексы Миллера; см. Индексы кристаллографические). С. ф. связан с амплитудой рассеяния элементарной ячейки кристалла. В кинематич. приближении теории дифракции рентгеновских лучей интенсивность дифракц. отражения с индексами h, k, l

В динамич. теории рассеяния характеристики дифракц. максимумов определяются величиной |F_hkl|. Отсюда следует, что по экспериментально определяемым I_hkl можно определить лишь модуль С. ф., для однозначного установления значения F_hkl необходимо, кроме того, решить т. н. фазовую проблему - найти фазы волн, рассеянных разными атомами ячейки. Эта задача решается методами рентгеновского структурного анализа.

С. ф. представляет собой фурье-образ распределения электронной плотности r(x, y, z) в элементарной ячейке кристалла:

где V_эя-объём элементарной ячейки. Эта интегральная связь С. ф. с электронной плотностью лежит в основе методов рентг. структурного анализа. В зависимости от симметрии расположения атомов в элементарной кристал-лич. ячейке в направлениях, разрешённых Брэгга - Вульфа условием, рассеянные атомами волны могут взаимно погашаться, так что интенсивность нек-рых максимумов обращается в нуль. По тому, какие именно дифракц. максимумы исчезли на рентгенограмме, можно (хотя и не всегда однозначно) определить пространств. группу симметрии кристалла.

Аналогичным образом вводят С. ф. в теории дифракции электронов и нейтронов, однако в этих случаях вместо r(х, у, z)соответственно рассматривают распределение элек-тростатич. потенциала и ядерной плотности в элементарной кристаллич. ячейке.

Литература по структурному фактору (структурной амплитуде)

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.