立方晶系衍射消光规则

体心立方晶体与面心立方晶体的X射线衍射消光规律存在显著差异；通过解析X射线衍射谱图并对谱线进行指标化，可以依据消光规律明确区分体心立方与面心立方晶体。以下为衍射系统消光规律的相关条目：

一、衍射系统消光衍射线强度与晶体结构密切相关。若晶体正点阵中存在滑移面对称或螺旋轴对称元素，可能导致某些晶面网的结构振幅|Fhkl|=0现象。因此，衍射线强度Ihkl正比于结构因数|Fhkl|²，故这时的Ihkl=I(hkl)=0，即衍射谱线没有光强，不表现为衍射。这种因|Fhkl|=0而使衍射空间中某些指标的衍射线消失的现象称为衍射系统消光。学习和掌握消光的概念和规律，无疑对解析和归属衍射图谱、点阵类型的确定、空间群和对称性的确定等发挥作用。

二、衍射系统消光规律

结构因子F(hkl)是决定衍射强度的主要因素，它是晶体面网指数（hkl）的函数。因此，能导致F(hkl)或|F(hkl)|²为0的那些面网指数就是衍射系统消光的规律。不满足消光的面网指数的衍射就应该存在，尽管其中可能有些衍射强度很弱，但不要与消光相混淆。此前应该具有就7种晶系中4种基本点阵分类讨论的知识。

三、消光规律在解析图谱中的应用

1. 知晶系点阵类型，解析归属衍射晶面，知衍射指标后判断点阵类型：此前已经具备对四种基本点阵中衍射系统消光的规律知识。如果预先已知样品的晶系点阵类型，如结晶聚乙烯(PE)属正交晶系单点阵，则它的hkl晶面的衍射都可能出现。又如NaCl晶体属面心立方点阵，则h、k、l全奇或全偶时衍射谱线就应该出现，而奇偶混杂时的面网的衍射就不可能出现，换句话说，即不能把衍射峰解析归属为100、110、210、310等奇偶混杂的面网。具有衍射且应该是全奇的或全偶的晶面三指数是：如（111）、（220）、（311）、（222）等，都是衍射谱峰可被归属的晶面指数选择。反过来，如果已知一系列衍射谱线的指标hkl根据这些指标中缺失的指数整体情况利用消光规律可以推断晶体的点阵类型及其所属晶系。当然优先进行谱线指标化可以通过多条途径完成。

2. 由消光条件获知晶体正点阵的对称性：衍射系统消光一般出现在晶体中含有滑移面、螺旋轴和带心（体心、底心、面心）的对称元素的类型中。据此，可先整理出消光条件，推断晶体中存在的对称元素，从而把对晶体的晶系分类和点阵结构分类的探知向前推进一步。因为滑移面的存在，使hk0，h0l，0kl类的衍射形成消光，有螺旋轴的晶体，其h00，0k0，00l型衍射中产生消光；那些带心的点阵，在hkl型衍射中出现消光。系统消光和对称性的对应规律有明确的表格可查阅。

四、衍射指数指标化

衍射指数指标化就是求解出产生衍射图中每一条衍射线的面网指数。指标化后的衍射指数把衍射线与晶面族有机地联系到一起，只有知晓了衍射线对应的衍射晶面指数之后，才能完成点阵常数的具体计算、判断点阵类型、测算晶胞参数，才能鉴定类质同像系列的成份、检查XRD谱图中是否存在有杂线，才能研究多晶样品的相结构等。

五、立方晶系粉末相的指标化

由于结构因数的作用，立方晶系中不同点阵类型的这一系列比也有规律：简单立方（P）1：2：3：4：5：6：8：9（缺7、15、23）；体心立方(I) 1：2：3：4：5：6：7：8：9 ：……= 2：4：6：8：10：12：14：16：18：……，起点是2 ；面心立方（F）3：4：8：11：12：16：19：20：24：27：32：……，起点是3、且有4 ；全钢石型 3：8：11：16：19：……，起点是3、但无4。

典型的立方晶系不同点阵类型的粉未衍射谱图展示如下图：最大d值线总是晶面（100）（010）和（001）的一级衍射线，除非没被测到。化为整数比后，考察第一、第二数之比是0.5的、再考察其比数列中有无7；有7的是体心立方，第一线是110；无7的是简单立方，第一线是100。其比是0.75者是面心立方，第一线标111。其比是0.375者是金钢石型立方，其第一、二线是111、220。确定点阵类型后，每条衍射线的指标可依次归属，并可以通过衍射强度理论计算加以检验。

下面举例立方晶系ZrOS的X射线衍射谱图谱线指标化归属过程如下表：