粉末樣品經(jīng)一束平行的單色 X射線垂直照射后,產(chǎn)生一組以入射線為軸的同軸反射圓錐面族,計數(shù)管繞樣品旋轉(zhuǎn),依次測量各反射圓錐面角,位置的衍射線強(qiáng)度,即可獲得表征物相的各種衍射數(shù)據(jù),從而進(jìn)行物相鑒定和晶體結(jié)構(gòu)的研究。當(dāng)X射線或電子流與物質(zhì)相遇產(chǎn)生散射時,X射線衍射儀主要是以原子中的電子作為散射中心,因而散射本領(lǐng)隨物質(zhì)的原子序數(shù)的增加而增加,并隨衍射角的增加而降低。中子流不帶電,與物質(zhì)相遇時,主要與原子核相互作用,產(chǎn)生各向同性的散射,且散射本領(lǐng)和物質(zhì)的原子序數(shù)無一定的關(guān)系。中子的磁矩和原子磁矩,即電子和原子核的自旋磁矩和軌道磁矩的總和,有相互作用,其散射振幅隨原子磁矩的大小和取向而變化。
體現(xiàn)在圖譜上就是具有不同的衍射強(qiáng)度的衍射峰,對于非晶體材料,由于其結(jié)構(gòu)不存在晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的長程有序,只是在幾個原子范圍內(nèi)存在著短程有序。在近完整晶體中,缺陷、畸變等體現(xiàn)在X射線譜中只有幾十弧秒,而半導(dǎo)體材料進(jìn)行外延生長要求晶格失配要達(dá)到10-4或更小。這樣精細(xì)的要求使雙晶X射線衍射技術(shù)成為近代光電子材料及器件研制的*丈量儀器,以雙晶衍射技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的四晶及五晶衍射技術(shù)(亦稱為雙晶衍射),已成為近代X射線衍射技術(shù)取得突出成就的標(biāo)志。但X射線衍射儀的第二晶體與*晶體是同種晶體,否則會發(fā)生色散。