Diffrakciós sok repedés
Tekintsük több, kölcsönösen párhuzamos rések egyenlő szélességű a. egyenlő távolságra b. egymástól. Az értéke a + b = d nevezzük rácsállandó.
Legyen egy sík monokromatikus hullám általában incidens a felszínre a rács (47. ábra). A lencse összegyűjti a párhuzamos sugarak jön szögben j a fő optikai tengely ugyanazon a ponton B a képernyőn található fókuszsíkján a lencsét. Ha a rések száma N, az interferencia az N gerendák figyelhető, kivéve a diffrakciós származó egyes hasítékokba. A diffrakciós mintázat a képernyőn kerül meghatározásra az eredménye kölcsönös interferencia hullámok érkező minden a rések.
A központi vonal a képernyő (áthaladó fő lencse fókusz sugarak) sugarak érkező minden slot konvergál anélkül, hogy további útkülönb, azaz azonos fázisban. Azonban, az amplitúdója egyszerűen hozzá, és abban az esetben N azonos rések amplitúdója a keletkező rezgések lesz N-szer és N 2 intenzitású időnként több, mint egy rés.
Jövő fénysugarakat különböző rések szögben j. konvergálnak egy oldalsó fókuszú lencsék B. elhaladó különböző módon és különböző fázisok a rezgések. Ők kapnak a beavatkozás összetettebb képet. Vegyünk két szomszédos helyekkel. Tól Fig.47 nyilvánvaló, hogy a sugarak érkező megfelelő pontokat (M és P, N és D) mindkét rések azonos útkülönbség:
D = (a + b) sinji = d Sinj,
és jön egy pont M fáziseltolódás:
Ha az M pont a amplitúdója a rezgés azonos irányban, azaz a fáziseltolás a többszöröse 2π, akkor lesz egy csúcs fénysűrűség. Így, a maximális körülményei a következők:
Ha a hullámok érkezik az M pont az ellenkező fázisban (), ezek
Akkor azok kioltják egymást, és van egy minimális fényerősséget. Így a minimális feltétele diffrakciós a rács a formája:
A képletekben (166) és (167), t = 0, 1, 2, 3, ..., - eljárás rendre magas vagy alacsony.
Meg kell jegyezni, hogy bár a pozíciók a fő csúcsok a diffrakciós rács független a rések száma, a nagyszámú hasíték nagyon lényegében:
1) A maximális fényerő minden növekvő szerinti A 2 = N 2 2 A1;
2) csökkenti a szélessége minden sor az 1 / N.
Így növelésével rések száma növeli a pontosságot a helyzetét meghatározó vonal megfelel annak a legnagyobb intenzitású, ami fontos a diffrakciós spektrum elemzése.
Ha az oszlopok alá, fehér fény, a diffrakciós csúcsok sugarak különböző színű térben és eloszlassa diffrakciós spektrumok figyelhető meg a képernyőn. Szerint a maximális feltétel (166), hosszú hullámhosszú ad csúcsokat nagy szögek, így a diffrakciós spektrumokat kezdődik és végződik egy lila piros. A képletben (166) m - sorrendben spektrum.
6.5.5 diffrakciós egy térbeli rácson. Formula Bragg
Megfigyelni a diffrakciós minta szükséges, hogy a rácsállandó ugyanolyan nagyságrendű, mint a hullámhossz beeső sugárzás. Crystal-ly, mint egy háromdimenziós térbeli rácsos állandó-nek érdekében a 10 -10 m, és ezért nem alkalmasak diffrakciós megfigyelés látható fény (l »5. 10 -7 m). Ezek a tények lehetővé teszik a német fizikus M. Laue (1879-1960), hogy arra a következtetésre jutott, hogy, mint a természetes diffrakciós rács a röntgen sugárzást lehet alkalmazni kristályok, hiszen a távolságot atomok közötti kristályok azonos nagyságrendű, mint az X-ray l ( „10 -12 ¸10 -8 m).
Egy egyszerű módszer kiszámítására röntgendiffrakciós a kristályrács van ellátva egymástól függetlenül G. V. Vulfom (1863-1925), és angliys-Kimi fizikus és G. L. Bragg (apa (1862-1942), és egy fia (1890-1971)) . Ezek előre elhelyezett, hogy a röntgendiffrakciós az eredmény az ő reflexiók-TION a rendszer párhuzamos krisztallográfiai síkok (síkok Coto ryh hazugság csomópontok (atomok) a kristályrács). Kristályok képviselnek több krisztallográfiai párhuzamos síkokban (48. ábra), amelyek egymástól d távolságban. Egy sugár párhuzamos monokromatikus röntgensugár (1.2) csökkenti a csúszási szög q (közötti szög a beeső sugarak és a kristálytani sík). Az X-sugarak gerjeszti az atomok a kristályrács rendelkeznek, hogy vált források másodlagos lesz koherens 1 „és 2”. Másodlagos hullámok zavarják egymást, mint a másodlagos hullámok a rések az aknarács. A maximumai intenzitása (diffrakciós mák-IMA) megfigyelt azokat az irányokat, amelyekben az összes atomi síklapok visszavert hullámok lesz azonos fázisban. Ezek trend-Vorya kielégítő képlet Wulff - Bragg
t. e., ha az útvonal közötti különbség sugarak visszavert a kristály-szomszédos képsíkok egész számú többszöröse a hullámhossz l, megfigyelt diffrakciós-edik maximum.
Amikor a tetszőleges beesési irányban a monokromatikus röntgendiffrakciós a kristály nem merül fel. Chtobyee karóra, szükség van szakácsok chivaya-kristály, megtalálja a csúszási szög (q), kielégíti a Bragg-egyenlet. A diffrakciós mintázat lehet beszerezni egy tetszőleges helyzetében a kristály, ami szükséges, hogy egy folytonos Röntgen spektrum által kibocsátott röntgencső. Ilyen célokra a tapasztalat mindig hullámok hossza l. a feltételt kielégítő (168).
Formula Wulff - Bragg, hogy megoldja két fő problémát:
1. megfigyelése röntgendiffrakciós egy ismert hullámhosszt-netocrystalline kristályszerkezete egy ismeretlen szerkezetű, és a mérő q és m. megtalálható interplanáris távolság (d), m. e. A szerkezet meghatározásához az anyag. Ez a módszer az alapja a röntgen analízis. Formula Bragg továbbra is érvényes, amikor elektron diffrakcióval és neutron. Módszerek kivizsgálása anyag szerkezetének, alapján diffrakciós elektronok és neutronok, illetve az úgynevezett elektron diffrakcióval és neutron diffrakciós.
2. megfigyelése röntgendiffrakciós ismeretlen hullámhossz Cree-kristályos szerkezet egy bizonyos mérési q és d és m. megtalálja a hossza a beeső röntgen sugárzás. Ez a módszer az alapja a röntgen spektroszkópia.