6.コッセルパターンのシミュレーションとまとめ

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【 目 的 】
平板セル中のコロイド結晶が、単結晶的に配向していることを確認するた
めの、レーザー回折パターン(Kosselパターン)を撮影します。(コッセルパターンの形成原理については【付録2】を参照)

【 格子定数と平均屈折率の計算 】
シミュレーションの前に、必要となる格子定数と平均屈折率を計算します。
パソコンでアプリケーションプログラム「ColloidCalcB(コロイド結晶計算機)」を実行します。
粒子屈折率は1.59(ポリスチレン)、分散媒屈折率は1.33(水)です。
最長のBragg波長としては、反射スペクトルで測定したピーク波長を使用します。

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【コッセルパターンのシミュレーション】
次に、アプリケーションプログラム「Kossel(111)Multi実習版」を実行します。
これは、レーザー光が、立方晶系のコロイド結晶の(111)面に垂直に入射した場合を仮定して、スクリーン上に現れるコッセル線を描画するプログラムです。(111)面内で180°回転して得られる双晶の存在を仮定しています。

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立ち上ったウィンドウで、上で計算した格子定数、コロイド結晶屈折率(平均屈折率)などを入力し、格子面のMiller指数を入力して「描画」をクリックすると、その格子面に起因するコッセル線が描画されます。
何も描画されない場合は、描画範囲にその指数のコッセル線が掛からないことを意味します。指数をいろいろ試してみて、どの格子面がコッセル線として現れるかを試してみてください。「一覧表から入力」を選択すると便利です。

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シミュレーションパターンが実際に撮影したコッセルパターンと少し違うときは、格子定数の入力値を少し変えてみてください。(格子定数の計算には、主として粒径の誤差に起因する誤差が含まれます)
良く似たものがシミュレーションで得られたら、この図をパワーポイント上にコピーして貼り付けます。

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