Braggov pogoj

Izpeljava Braggovega pogoja.

Interakcija rentgenskih žarkov z atomi v kristalni strukturi. Nastanek sipanih žarkov.

Na levi sliki je prikazana ojačitev (interferenca) sipanega valovanja, na desni pa oslabitev.

Braggov pogoj (tudi Braggov zakon) opisuje pogoje za nastanek interferenčnih ojačitev pri sipanju rentgenskih žarkov na kristalu.

Imenuje se po angleškem fiziku in kemiku Williamu Henryju Braggu (1862 – 1942) in njegovem sinu v Avstraliji rojenem britanskem fiziku Williamu Lawrencu Braggu (1890 – 1971 ). Leta 1915 sta za raziskave kristalnih struktur z rentgenskimi žarki dobila Nobelovo nagrado.

Braggov uklon (Braggovo sipanje) dobimo, kadar rentgenski žarki zadenejo kristal in s tem atome v kristalu. Rentgenski žarki povzročijo dodatno gibanje elektronov ˙(elektronskega oblaka) in zaradi tega pride do ponovnega sevanja valov z isto valovno dolžino, kot jo je imelo vpadno valovanje. To imenujemo Rayleighovo sipanje (elastično sipanje). Žarki se torej na kristalni mreži sipljejo in v določenih smereh dobimo ojačitve v skladu z Braggovim pogojem . Do ojačitev pride v smereh, kjer je razlika poti žarkov, ki se sipljejo (odbijejo) od različnih kristalnih ravnin, enaka mnogokratniku valovnih dolžin vpadajočega valovanja.

Ojačitve v sipanem valovanju dobimo samo v določenih smereh, ki izpolnjujejo naslednji pogoj:

$2d\sin \theta =n\lambda \!$

kjer je

• $d\!$ razdalja med dvema sosednjima kristalnima ravninama
• $\theta \!$ uklonski kot oziroma kot sipanja
• $n\!$ celo število
• $\lambda \!$ valovna dolžina vpadajočega valovanja

Iz obrazca se vidi, da je najdaljša valovna dolžina, pri kateri je še izpolnjen pogoj enaka $2d\!$, kar se zgodi pri kotu $\theta =\pi /2\!$.

Glej tudi

• Braggov uklon
• uklon nevtronov
• uklon elektronov

Zunanje povezave

• Opis Braggovega zakona in uklona (simulacija) (angleško)
• Nobelova nagrada za fiziko v letu 1915 (angleško)
• Opis Braggovega uklona (angleško)