Почему усиление только при определённом угле?

Разность хода должна быть целым числом длин волн. Иначе волны от соседних плоскостей приходят не в фазе и гасят друг друга — пика нет.

Это то же отражение, что от зеркала?

Нет. Рентген рассеивается на электронах атомов. Периодическая решётка даёт конструктивную интерференцию лишь в направлениях закона Брэгга. Слово «отражение» — сокращение.

Что означает порядок n?

Сколько длин волн укладывается в разность хода: n = 1 — одна λ, n = 2 — две и т. д. Высшие порядки — при больших углах для тех же плоскостей. Часто полагают n = 1 и перебирают разные семейства плоскостей.

Зачем закон Брэгга на практике?

По углам и интенсивностям пиков находят межплоскостные расстояния и восстанавливают структуру кристалла — от простых солей до белков (рентгеноструктурный анализ).

Закон Брэгга

Условие nλ = 2d sin θ: рентгеновские лучи и семейство атомных плоскостей. На схеме — угол скольжения и разность хода.

О модели

Закон Брэгга задаёт углы, при которых рентгеновские лучи, рассеянные на семействе параллельных атомных плоскостей, усиливают друг друга. Разность хода лучей от соседних плоскостей с шагом d равна 2d sin θ, где θ — угол скольжения к плоскости. Конструктивная интерференция: nλ = 2d sin θ, n — порядок отражения. Это дифракция на решётке, не зеркальное отражение: «отражение Брэгга» — удобное сокращение. На схеме плоскости, падающий и отражённый лучи; условие видно по совпадению 2d sin θ и nλ. Кристалл — идеальные бесконечные плоскости; поглощение, тепловые колебания и атомный формфактор не учитываются.

Для кого: Вузовская физика твёрдого тела и химия: рентгеновская дифракция, закон Брэгга.

Ключевые понятия

закон Брэгга
рентгеновская дифракция
межплоскостное расстояние
угол скольжения
порядок отражения
конструктивная интерференция

Как это работает

Параллельные атомные плоскости с шагом d дают разность хода 2d sin θ. Конструктивная интерференция при nλ = 2d sin θ. На схеме падающий и отражённый лучи и угол скольжения θ; совпадение 2d sin θ с nλ подсвечивается. Идеальные плоскости, упругое рассеяние, без поглощения.

Часто задаваемые вопросы

Почему усиление только при определённом угле?: Разность хода должна быть целым числом длин волн. Иначе волны от соседних плоскостей приходят не в фазе и гасят друг друга — пика нет.
Это то же отражение, что от зеркала?: Нет. Рентген рассеивается на электронах атомов. Периодическая решётка даёт конструктивную интерференцию лишь в направлениях закона Брэгга. Слово «отражение» — сокращение.
Что означает порядок n?: Сколько длин волн укладывается в разность хода: n = 1 — одна λ, n = 2 — две и т. д. Высшие порядки — при больших углах для тех же плоскостей. Часто полагают n = 1 и перебирают разные семейства плоскостей.
Зачем закон Брэгга на практике?: По углам и интенсивностям пиков находят межплоскостные расстояния и восстанавливают структуру кристалла — от простых солей до белков (рентгеноструктурный анализ).

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 50 в «Оптика и свет».

Вся категория →

НовоеУниверситет / научные