《X射线晶体学 晶体结构分析基本理论及实验技术》

第一章晶体几何学理论基础1

1-1晶体结构的对称性1

1-2对称操作1

一、平移1

二、旋转4

三、反映7

四、反伸8

五、复合对称操作9

1-3点群12

一、点对称要素12

二、二维点群12

三、三维点群12

1-4空间格子（点阵）14

一、点阵的定向原则14

二、布拉维（Bravais）点阵16

三、约化胞19

1-5指标转换22

1-6空间群26

一、空间对称要素26

二、对称要素组合规律26

三、平面群28

四、空间群30

第二章倒易点阵及晶体的衍射方向37

2-1倒易点阵37

一、倒易点阵的定义37

二、倒易点阵的性质37

三、晶体（正）点阵与倒易点阵的关系38

四、倒易向量在晶体学计算中的应用42

2-2倒易点阵与晶体的衍射方向44

一、晶体空间的衍射方向44

二、倒易空间中的衍射方向45

三、反射球（Ewald球）和晶体的衍射方向45

2-3倒易阵点的圆柱坐标及极坐标46

第三章单晶衍射数据的收集49

3-1概述49

3-2回摆法50

一、晶体的安装50

二、照相方法及衍射图的特点50

三、倒易点阵坐标和底片坐标的关系51

四、回摆图的指标化54

五、回摆照相法的应用56

3-3等倾魏森堡法（Equi-inclination Weissenberg Method）59

一、魏森堡法照相原理59

二、等倾魏森堡照相法的实现60

三、魏森堡图与旋转图的关系62

四、等倾魏森堡图中衍射点的分布62

五、魏森堡图的测量65

六、魏森堡图的对称67

七、魏森堡图的指标化及晶胞参数的测定70

3-4旋进法70

一、引言70

二、德荣-鲍曼原理及其在旋进法中的应用70

三、锥轴照相71

四、旋进照相73

五、旋进照片的应用83

六、旋进照相精度的影响因素89

3-5四圆单晶衍射仪法90

一、四圆单晶衍射仪的主要型号及其结构90

二、四圆衍射仪的原理——布拉格方程在四圆衍射仪上的运用92

三、四圆衍射仪测量系统的工作步骤92

第四章晶体的衍射强度与空间群的测定99

4-1电子和原子对X射线的散射99

一、电子的X射线散射99

二、一个原子的散射作用101

4-2一个晶胞对X射线的散射103

一、结构因子103

二、结构因子的具体计算106

4-3晶体的衍射强度及影响强度的各种因子107

一、晶体的衍射强度107

二、影响强度的各种因子109

4-4衍射强度的收集、修正、统一与还原115

一、衍射强度的收集与测量115

二、强度的修正、统一和还原116

4-5系统消光及空间群的确定118

一、系统消光及其限制条件118

二、空间群的确定121

三、空间群确定实例121

四、根据衍射强度判别晶体有无对称中心122

第五章电子密度函数124

5-1傅立叶级数（Fourierseries）124

一、系数An、Bn与函数f（x）的关系126

二、傅立叶级数展开的其他形式127

三、三维周期函数的傅立叶级数的展开形式127

5-2电子密度函数128

一、电子密度函数ρ（xyz）和结构因子F（hkl）128

二、电子密度分布函数的性质和形式130

三、电子密度分布函数的截面与投影131

5-3三角函数对称性在傅立叶求和中的应用132

第六章晶体结构的测定方法133

6-1引言133

6-2模型法133

一、晶体对称性理论和空间群知识的应用134

二、晶体化学理论的应用135

三、晶体的物理性质及结构信息141

6-3向量空间法143

一、帕特逊函数和向量空间143

二、帕特逊函数的性质147

三、帕特逊函数的对称148

四、原子向量图的应用——从帕特逊函数推引晶体结构的一般方法152

6-4直接法（DirectMethods）156

一、引言156

二、单位结构因子及归一化结构因子157

三、不等式法及∑1关系158

四、Sayre等式与∑2关系159

五、用直接法解结构的步骤160

六、用直接法解结构的实例163

第七章晶体结构的精化及描述171

7-1结构的精化171

一、电子密度及差值电子密度函数法171

二、结构参数的最小二乘精化172

7-2结构的描述175

一、结构数据的完整性175

二、精度178

三、键长和键角178

四、平面间夹角的计算180

五、扭角181

六、有机化合物中环的构成181

七、配位多面体182

第八章晶体的无公度性及准晶体学184

8-1引言184

一、无公度相及调制结构的基本概念184

二、无公度相的几个实例185

8-2调制结构192

一、结构192

二、超空间群194

8-3准晶体196

一、实验情况196

二、衍射图的指标化197

三、拼接和装饰197

8-4关于准晶体几个基本问题的讨论199

一、引言199

二、准晶体的晶体化学199

三、用无公度平移对称操作来构筑广义晶体学的格群及空间群200

四、关于准晶体的空间群及其晶体结构测定问题204

参考文献205

附录208

附录ⅠSHELX-76的基本指令208

附录Ⅱ关于SHELX-76的后续版本216

一、关于SHELXS-86216

二、关于SHELXL-93217

附录Ⅲ利用粉晶衍射数据进行结构精化222

一、引言222

二、一般的说明222

三、参数控制文件（UL.PAR）223

附录ⅣORTEP程序简介229

附录ⅤPLUTO绘图指令及其说明231

附录ⅥATOM晶体结构绘图软件238

一、软件功能简介238

二、数据结构及数据格式238

三、使用指南242

附录Ⅶ原子与离子半径表（？）248

附录Ⅷ消光表253

附录Ⅸ书中主要符号的说明257