形狀因子

原子並不是一個堅硬的針尖；它的電子在原子核周圍結成一團柔軟、模糊的雲。當一列波被這團雲散射時，雲的不同部分送出的小波彼此略微錯開了步調。形狀因子刻畫的正是這種模糊如何塑造單個原子的散射——一個原子把波偏折得有多強，以及這份強度如何隨散射角而變化。

確切地說，形狀因子就是單個原子作為散射角函數的散射本領。對於在電子雲上反彈的X射線，當波幾乎不被偏折時（前向散射），它等於電子的總數；隨後在較大角度處平滑地下降，因為雲兩側送出的小波開始相消干涉。彌散的雲下降得快，緊緻的雲下降得慢。形狀因子，本質上就是這團雲的形狀被翻譯到了倒易空間裡。

它之所以重要，是因為形狀因子是「每個原子」的那份配料——把它帶著相位在一個重複單元內加起來，就構成了結構因子，進而決定各亮點的亮度。它解釋了為什麼繞射亮點在高角度處會變暗。一處誠實的區分：對X射線而言，形狀因子映照的是電子雲，隨角度收縮；而中子是被針尖般的原子核散射的，所以它們的原子形狀因子隨角度基本保持平坦——這正是兩種探針相輔相成的一個關鍵緣由。