Дифракция рентгеновских лучей на кристалле

Интерференция - явление наложения когерентных волн, при котором происходит их взаимное усиление или ослабление в зависимости от разности фаз.

Условие максимума выполняется при синфазном сложении. Оптическая разность хода при этом равна четному числу полуволн

Условие минимума – противофазное сложение. Оптическая разность хода равна нечетному числу полуволн

Дифракция – явление огибания волнами препятствий и попадания волн в область геометрической тени. Например: дифракция света на дифракционной решетке, т.е. системе из прозрачных и непрозрачных полос.

Для того чтобы явление дифракции было достаточно ярко выражено, длина волны должна быть сравнима с размерами препятствия.

Для электрона, ускоряющегося в электрическом поле, кинетическая энергия

,

где e и m – заряд и масса электрона, v – скорость электрона, р – импульс, U – ускоряющее напряжение.

Согласно формуле де Бройля

(*)

При значении ускоряющей разности потенциалов U=100 В получим значение λ ~ ( =10^-10м).

Создать искусственную дифракционную решетку для такого излучения невозможно. Дифракцию можно наблюдать при прохождении рентгеновских лучей через естественную трехмерную дифракционную решетку – кристалл.

Рассмотрим схему дифракции рентгеновских лучей на кристалле.

Дифракционные максимумы образуются при отражении лучей от атомных плоскостей кристалла и их когерентном сложении. Условие максимума интерференции - оптическая разность хода

АВС = 2dsinθ = nλ, n = 0,1,2,3…,

d – расстояние между атомными плоскостями, θ – угол скольжения.

2dsinθ = nλ