• 如果引入一个附加相位(使散射波改变相
位)，使衍射波与透射波叠加后的振幅与 入射波不同，从而使像强度产生差异。 显示相位衬度。
h
12
• 物镜球差和欠焦引入的光程差
样品 物镜
A B
物镜球差引入的光程差
δ1=ABC-ABC’ 导致的相位移=
2
1
后焦面
C‘ C 物镜欠焦引入的光程差
D’ D
δ2=DC-D’C’ 导致的相位移=
三. 衍衬象动力学理论
动力学理论就是考虑到透射波与衍射波之 间相互作用的理论。它克服了运动学理论 的固有缺陷:
• 取消了试样足够薄的限制; • 取消了反射面必须偏离布拉格位置的限制; • 考虑了多次散射.
h
1
1.理想晶体的动力学方程
dz
透射波0
A
B
在衍射方向上产生的衍射波振幅
dgigd zi0ex2 pi(s)d z
电子在距原子核不同地方经过时,散射后的
电子能量变化,从而引起频率和波长的变化,
并引起相位差。相位差转化为强度差形成
相位衬度。相位衬度像是一种高分辨率的
像，可用于研究原子尺度（小于10埃）的
样品微结构 ．
h
11
相位衬度的形成
• 无像差的理想透镜Байду номын сангаас条件下,衍射波与透
射波叠加成像(光阑足够大，使透射波与 衍射波都能通过),叠加后的振幅与入射波 相同，不会有强度差别。不显示衬度。
由理想晶体的动力学方程可求出衍射束的强度
Ig
1
t si2n(
1(gs)2
1(gs)2) g
定义 g s
有效偏离参量 seff
12
g
s2 g2
动力学条件下完整晶体衍射强度
Ig
( )2 g
sin2(tseff) (seff)2
运动学 h
Ig
2 g2
sin2(ts) (s)2
4
运动学
Ig
2 g2
sin2(ts) (s)2
h
5
四. 衍衬技术在材料研究中的应用 • 形貌
h
6
• 组织结构分析 铝合金不同时效时间的析出相
1h
颗粒状析出物
3h
颗粒逐渐增大,颗粒间距逐渐增加
24h
出现片状析出相,分布不均匀,大小
从30-170nm
h
7
•确定位错的柏氏矢量
理想晶体
i t
g
g
exp2[is•z]dz
0
缺陷晶体 g i g 0 tex2p i[• sz]ex2p i[g •R]dz
A
g11-1 A
位错 Ａ Ｂ Ｃ
g=200 可见 不可见 可见
g=020 可见 可见 不可见
g=11-1 可见 不可见 不可见
b ½ [110] ½ [011] ½ [101]
h
10
第三节 相位衬度象
当样品极薄时,样品各点散射后的电子基本
上不改变方向和振幅,无论衍射衬度或质厚
衬度都无法显示.但在一个原子尺度范围内,
2
2
可通过适当选择欠焦量，使两种效应引
起的附加相位变化是π/2。就可使相位差
转换成强度差，显现h 相位衬度．
13
MgO/Al2O3界面的高分辨像
h
14
0
g
在透射方向上产生的透射波振幅
衍射波g
d0i0d zigex2 pi(s)d zz
0
g
h
2
2.非理想晶体的动力学方程
在柱体中引入位移矢量R,可得非理想 晶体的动力学方程:
i i d g 0 gd z g 0ex 2 p is (2 z ig •R )dz
h
3
3. 衍衬动力学理论的有关讨论
如果g ·R=0,则缺陷不可见。
可利用缺陷的不可见判据来确定位错
的柏氏矢量
h
8
gh1k1l1 •b 0
gh2k2l2 •b 0
bg g h1k1l1
h2k2l2
h
9
• 图为三个不同取向下拍摄的位错衬度象．已知样品为
面心立方．各图中已标注了操作矢量．确定各位错的 柏氏矢量
g200 C A
g020 B
动力学
Ig
( )2 g
sin2(tseff) (seff)2
• Ig随t周期性变化,周期为1/seff.
• s =0时,seff=1/ξg . 等厚条纹间 距（1/seff）为有限值 . • s »1/ξg时, seff≈ s ,等同于运 动学结果
动力学的理论可以推导出运动学的结果。运 动学结果仅是动力学的一个特例。