從物理機(jī)制看，SAXS和WAXS的工作原理源于X射線與物質(zhì)的相互作用。SAXS依賴于樣品中電子密度的波動(dòng)，在小角度區(qū)域，散射強(qiáng)度I(q)與散射矢量q（q=4π sinθ/λ）相關(guān)，q值小對(duì)應(yīng)大尺寸特征。通過(guò)數(shù)學(xué)模型（如傅里葉變換），SAXS能定量描述納米顆粒的尺寸分布或表面粗糙度，適用于軟物質(zhì)如膠體或生物大分子。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用單色X射線源和靈敏探測(cè)器捕捉微弱信號(hào)，避免背景噪聲。WAXS則針對(duì)短程有序結(jié)構(gòu)，在大角度下，晶體的周期性排列產(chǎn)生尖銳衍射峰，每個(gè)峰對(duì)應(yīng)特定晶面，用于確定晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)（如晶胞常數(shù)）。例如，在聚合物科學(xué)中，WAXS可區(qū)分無(wú)定形和結(jié)晶區(qū)域。兩者的差異在于分辨率：SAXS敏感于長(zhǎng)程有序（如介孔材料），WAXS敏感于短程有序（如金屬合金）?，F(xiàn)代儀器常集成SAXS/WAXS模塊，實(shí)現(xiàn)同步測(cè)量，提升效率?？傊?，這些原理使它們成為非破壞性表征工具，適用于原位研究動(dòng)態(tài)過(guò)程。

SAXS和WAXS的基本原理可視為X射線散射光譜的連續(xù)體。SAXS在極低q值（散射矢量）區(qū)域操作，揭示大尺度結(jié)構(gòu)（如納米孔洞或纖維網(wǎng)絡(luò)），其理論基于散射強(qiáng)度分布的形狀分析——例如，線性Guinier區(qū)域給出半徑信息，而Porod尾部反映界面光滑度。這使其在生物醫(yī)學(xué)中用于病毒尺寸測(cè)定。WAXS則在高q值區(qū)域工作，捕捉原子級(jí)衍射，通過(guò)布拉格方程解析晶體結(jié)構(gòu)，如多晶材料的晶相識(shí)別。關(guān)鍵區(qū)別在于角度范圍：SAXS角度?。?2°），需長(zhǎng)樣品-探測(cè)器距離以減少誤差；WAXS角度大（>5°），距離短，便于快速采集。物理上，兩者都涉及彈性散射（能量不變），但WAXS對(duì)樣品結(jié)晶度敏感，SAXS對(duì)電子密度差異敏感。在應(yīng)用中，結(jié)合兩者可避免信息缺失——如研究納米催化劑時(shí)，SAXS顯示顆粒分散，WAXS確認(rèn)活性晶面。技術(shù)發(fā)展如同步輻射光源，大幅提升了分辨率和靈敏度，使原理應(yīng)用更通常。