Дифракция на пространственных структурах. Формула Вульфа-Брэгга

Существуют одномерные, двумерные и трёхмерные дифракционные решётки, т.к. решётки, в которых периодичность щелей наблюдается в одном, двух, трёх взаимно перпендикулярных направлениях.

Примером трёхмерное является кристаллы для рентгеновских лучей. В кристаллах наблюдается периодичное чередование атомов в 3х взаимно перпендикулярных направлениях. Т.к. расстояние между атомами в кристаллах составляет 0,3-0,5нм, то для рентгеновских лучей с λ=1-10нм они являются дифракционными решётками. Дифракция происходит при отрицании рентгеновских лучей от системы параллельного расположенных кристаллографических плоскостей.

На рис кристаллографическая плоскость.

Θ – угол скольжения;

Разность хода между лучами 1 и 2 =2dsinθ. Максимум будет при .

– формула Вульфа-Брэгга. (1)

Дифракция рентгеновских лучей на кристалле и формула (1) лежат в основе рентгеноструктурного анализа и рентгеновской спектроскопии. Если известна λ, то, измерив θ и определив порядок, по (1) определяется d – это лежит в основе рентгеноструктурного анализа. Аналогично при известном d находится λ.