ЗАКОН БРЭГГА

Брэгг дал простое объяснение наблюдаемому в кристалле изменению направления лучей, испытавших дифракцию. Предположим, что падающие волны зеркально отражаются от параллельных атомных плоскостей, причем от каждой плоскости отражается лишь очень малая доля падающего излучения, как при отражении от слегка посеребренного зеркала. Наблюдение дифрагированных пучков возможно лишь тогда, когда отраженные от параллельных атомных плоскостей пучки взаимодействуют с взаимным усилением (рис. 1.12). Будем рассматривать только упругое рассеяние, при котором длины волн фотонов или нейтронов не изменяются при отражении. Неупругое рассеяние (рассеяние, сопровождающееся возбуждением упругих волн в кристалле) рассматриваться не будет.

Рис. 1.12

К выводу закона Брэгга

Рассмотрим семейство параллельных, равноотстоящих друг от друга атомных плоскостей в кристалле; межплоскостное расстояние равно й.

Для лучей, отраженных от соседних плоскостей, разность хода равна 2с?8т0, где О — угол, отсчитываемый от атомной плоскости. Излучение будет при интерференции усиливаться в том случае, когда разность хода равна целому числу п длин волн X:

Это и есть закон Брэгга. Отметим, что, хотя по предположению отражение от каждой плоскости и происходит зеркально, только при определенных углах 0 отраженные лучи складываются синфазно, что приводит к появлению сильного отражения (дифрагированного) пучка. Наоборот, если бы каждая плоскость полностью отражала падающий пучок, то только первая из семейства параллельных плоскостей чувствовала бы излучение, и зеркальное отражение происходило бы при всех длинах волн.

Брэгговское отражение имеет место только при длинах волн X < 2<1. Вот почему не может быть использован видимый свет! Рассмотрим излучение с длиной волны 1,54 А, падающее на кубический кристалл с постоянной решетки 4,00 А. При отражении от семейства параллельных плоскостей (100) в первом порядке (л = 1) имеем

С уменьшением длины волны уменьшается и угол, так что для гамма-лучей необходимо пользоваться скользящими пучками.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >