Дифракция рентгеновских лучей

Физика > Дифракция рентгеновского излучения

 

Узнайте, что такое рентгеновская дифракция. Читайте о конструктивном и деструктивном влиянии на волны, условия дифракции рентгеновских лучей, дифракция Брэгга.

Принцип дифракции используют для записи интерференции на субатомном уровне в процессе изучения рентгеновской кристаллографии.

Основные пункты

• Дифракция – процесс, в котором волны натыкаются на неровности и сталкиваются.
• Закон Брэгга касается применения закона дифракции и кристаллографии, чтобы получить точные образы решетки в атомах.
• Для сканирования объектов используют рентгеновский дифрактометр. Он снимает волны и помехи. Большинство из них оснащены щелью Соллера, функционирующей как поляризатор для поступающего пучка.

Термины

• Разрушительное вмешательство – волны не совпадают по гребню и впадине.
• Кристаллография – экспериментальная наука о распределении атомов в твердых телах.
• Конструктивное вмешательство – волны мешают, но гребни и впадины точно совпадают.

Рентгеновскую дифракцию удалось выявить Максу фон Лауэ. За это в 1914 году он получил Нобелевскую премию по физике. Дифракции – неровности, появляющиеся в момент столкновения волны и объекта. Вы могли отметить этот эффект, если внимательно разглядывали нижнюю часть компакт-диска. Радужная картинка – результат того, что углубления мешают свету попадать на поверхность, где сбережена информация.

Дифракция Брэгга

В рентгеновской кристаллографии в качестве дифракции используют брэгговскую – рассеивание волн от кристаллической структуры. Уильям Брэгг вывел формулу для своего закона, которая объединяла длину волны, угол падения и дистанцию между решетками:

nλ = 2dsin (θ), где n – числовая постоянная (порядок дифрагированного пучка), λ – длина волны, d – дистанция между плоскостями решетки, θ – угол дифрагированной волны.

Волны испытывают конструктивное или разрушительное влияние.

Рентгеновский дифрактометр

В качестве элемента для источника рентгеновских лучей аппарат использует медный металл. Дифракционные образы фиксируются в течение длительного временного промежутка, потому что важно, чтобы интенсивность пучка оставалась стабильной. Запись ведется двумя способами: непрерывное или пошаговое сканирование. В первом случае, движение ведется по кругу вокруг объекта, а луч рентгеновского излучения все время снимается на детекторе. На диаграмму наносятся энергетические импульсы по отношению к углу дифракции. Второй метод намного популярнее, потому что гарантирует большую эффективность. Здесь детектор собирает информацию за один фиксированный угол за раз. Непрерывность гарантируется щелью Соллера – функционирует как поляризованные солнцезащитные очки, заставляя случайные рентгеновские лучи собираться в упорядоченные волны.

---