Пространственная (трехмерная) решетка

Дифракция на пространственной решетке

Пространственные образования, в которых элементы структуры подобны по форме, имеют геометрически правильное и периодически повторяю­щееся расположение, а также постоянные (периоды) решеток, соизмеримые с длиной волны электромагнитного излучения.

В качестве пространственных дифракционных решеток могут быть использованы кристаллические тела, так как в них неоднородности (атомы, молекулы, ионы) регулярно повторяются в трех направлениях.

Для наблюдения дифракции необходимо, чтобы d≈λ. Поэтому кристаллы могут использоваться для изучения дифракции рентгеновского излучения.

Формула Вульфа—Брэггов

Пучок параллельных монохро­матических рентгеновских лу­чей (1, 2) падает (см. рисунок) под углом скольжения (угол между направлением падающих лучей и кристаллографической плоскостью) и возбуждает ато­мы кристаллической решетки, которые становятся источниками когерентных вторичных волн 1’ и 2’, интерферирующих между собой, подобно вторичным волнам, от щелей дифракционной решетки. Максимумы интенсивности (дифракционные максимумы) наблюдаются в тех направлениях, в которых все отраженные атомными плоскостями волны будут находиться в одинаковой фазе. Эти направления удовлетворяют формуле Вульфа — Брэггов

2dsin = тλ (т = 1, 2, 3,...),

т. е. при разности хода между двумя лучами, отраженными от соседних кристаллографических плоскостей, кратной целому числу длин волн λ, наблюдается дифракционный максимум.

1. Если известна λ рентгеновского излучения, то измеряя и т, можно
найти d. Это — основа рентгеноструктурного анализа.

2. Если известна d, то измеряя и т, можно найти λ падающего
рентгеновского излучения. Это — основа рентгеновской спектроскопии.

Дата добавления: 2014-01-04