Solving the Structure of DNA·Photo 51Analysis-“X"patterncharacteristic of helix-Diamondshapesindicate long,extendedmolecules-Smearspacingrevealsdistance betweenrepeating structures-Missing smearsPhoto51-Thex-raydiffraction imageindicate interferencethatallowedWatsonandCricktosolvefromsecondhelixthe structureof DNAwww.pbs.org/wgbh/nova/photo51
X射线谱：晶体的“照片”很难直接获得晶体的照片（即晶体中原子/分子在实空间的位置）粒子间距太小~A只能用波长≤粒子间距的波来探测：X射线、电子波、中子波·..小孔成像条件：波长入≤孔大小≤观察对象无合适的X光透镜Q无法汇聚光线扫描隧道显微镜可以直接观测晶体表面的原子分布，但是无O法观测晶体内部结构?可以利用衍射现象获得晶体在倒易空间上的“照片”晶体内部结构的观测主要还是依靠衍射现象，包括X射线衍射，中子衍射和电子衍射。这三种方法原理相同，都是利用衍射现象先获得晶体在倒易空间上的信息，然后再进一步获得实空间信息。这三者各有所长，经常互相配合使用
X 射线谱：晶体的“照片” 很难直接获得晶体的照片（即晶体中原子/分子在实空间的 位置） 粒子间距太小 ∼ Å 只能用波长 ≤ 粒子间距的波来探测：𝑋 射线、电子波、中子 波 · · · 小孔成像条件：波长 𝜆 ≪ 孔大小 ≪ 观察对象 无合适的 X 光透镜 无法汇聚光线 扫描隧道显微镜可以直接观测晶体表面的原子分布，但是无 法观测晶体内部结构 可以利用衍射现象获得晶体在倒易空间上的“照片” 晶体内部结构的观测主要还是依靠衍射现象，包括 𝑋 射线 衍射，中子衍射和电子衍射。这三种方法原理相同，都是利 用衍射现象先获得晶体在倒易空间上的信息，然后再进一步 获得实空间信息。这三者各有所长，经常互相配合使用
X射线衍射实验。X射线经过有孔的铅板，只留下某个方向的光线通过所有入射光的波矢k具有相同方向。如果不受晶体散射的话，透射波波失保持k，和入射波同向。只在正向留下光斑。受到晶体散射，出射波的方向发生改变，在k之外的某些特定方向上也有光线，会在感光片上留下光斑。这就是晶体的“照片”。X-raydiffractiontechniqueX-ray tubespots fromdiffractedlead screenX-rays.crystalline solidlikeDNAfrotX-raybeamphotographicplate
X 射线衍射实验 X 射线经过有孔的铅板，只留下某个方向的光线通过 ⇒ 所 有入射光的波矢 𝒌 具有相同方向。 如果不受晶体散射的话，透射波波矢保持 𝒌，和入射波同向。 只在正向留下光斑。 受到晶体散射，出射波的方向发生改变，在 𝒌 之外的某些特 定方向上也有光线，会在感光片上留下光斑。这就是晶体的 “照片
X-ray第一幅X衍射照片闪锌矿的X衍射图
X-ray 第一幅 X 衍射照片 闪锌矿的 X 衍射图
X射线谱：晶体的“照片”（黑白）照片：光斑位置和强度（大小）光斑位置：主要由Bravias点阵决定光斑强度：主要由晶胞内容决定这部分内容我们先介绍决定光斑位置的因素，然后讲影响光斑强度的因素正问题：已知结构=X射线衍射谱简单，上课内容Bragg几何光学法Laue散射法逆问题：从X射线衍射谱一结构复杂，研究课题
X 射线谱：晶体的“照片” ☞（黑白）照片：光斑位置和强度（大小） 光斑位置：主要由 Bravias 点阵决定 光斑强度：主要由晶胞内容决定 这部分内容我们先介绍决定光斑位置的因素，然后讲影响光 斑强度的因素 ☞ 正问题：已知结构 ⇒ X 射线衍射谱 简单，上课内容 Bragg 几何光学法 Laue 散射法 ☞ 逆问题：从 X 射线衍射谱 ⇒ 结构 复杂，研究课题