Zjawisko ugięcia promieni rentgenowskich na sieci przestrzennej, w sposób znacznie prostszy zinterpretowali W. L. Bragg i W. H. Bragg.
Według tej teorii płaszczyzna sieciowa jest traktowana jako półprzezroczyste zwierciadło, od którego odbija się część promieni rentgenowskich. Wobec tego, do interpretacji zjawiska ugięcia promieni rentgenowskich na sieci przestrzennej dogodne może być przedstawienie jej jako zbioru wielu rodzin płaszczyzn sieciowych o różnych wskaźnikach h, k, l i co za tym idzie o różnych odległościach międzypłaszczyznowych d(hkl).
Odbite od kolejnych płaszczyzn sieciowych promienie ulegają interferencyjnemu wzmocnieniu tylko wtedy, gdy różnica dróg odbitych od dowolnych dwóch równoległych do siebie płaszczyzn sieciowych jest równa całkowitej wielokrotności długości fali (nλ).
Różnicy dróg promieni odbitych od płaszczyzn sieciowych 1 i 2 odpowiada suma odcinków AC i CB, czyli ∆S=AC+CB. Z warunku Bragga wynika, że ∆S=nλ (n jest rzędem odbicia =1, 2, 3...). Ponieważ CD=d(hkl), więc AC = CB = d(hkl) sin θ(hkl).



θp - kąt połysku; θ0 - kąt odbłysku; γ - kąt ugięcia (γ = 2θ); PP - prostopadła padania; R - wiązka padająca; R' - wiązka odbita; 1,2,3... - kolejne płaszczyzny odbijające; DE, DF- czoło fali; AC + CB - różnica dróg ∆S


Ostatecznie otrzymuje się równanie Bragga



nλ=2d(hkl)sinθ(hkl)

d – odległość między sąsiednimi płaszczyznami; θ – kąt dyfrakcji; λ – długość fali promieniowania rentgenowskiego; n – rząd odbicia ( liczba naturalna)


Odbicie promieni rentgenowskich ma charakter selektywny tzn. występuje tylko pod pewnymi kątami θ, ściśle określonymi dla płaszczyzn sieciowych danej sieci przestrzennej i dla danej długości promieniowania λ.


Jednym z ważnych wniosków wynikających z tego równania jest ogólny warunek na długość fal promieniowania rentgenowskiego jaka może być stosowana w badaniach dyfraktometrycznych. Ponieważ sin(θ) jest zawsze <= 1 zaś n >= 1 aby uzyskać jakiekolwiek odbicie dyfrakcyjne od kryształu długość fali musi spełniać warunek:


λ <=2dmax



W ujęciu teorii Braggów zaczernione plamki na rentgenogramach (tzn. zarejestrowanych na błonach fotograficznych obrazach dyfrakcyjnych kryształów) są śladami wiązek promieni rentgenowskich odbitych od płaszczyzn sieciowych (hkl). Plamki te nazywa się refleksami. W krystalografii rentgenowskiej refleksy charakteryzuje się za pomocą wskaźników płaszczyzn sieciowych (hkl) odbijających promieniowanie, pomnożonych przez rząd odbicia n. Otrzymane w ten sposób liczby nh, nk, ni nazywają się wskaźnikami refleksów i nie muszą być względem siebie liczbami pierwszymi. Równania Lauego i Bragga opisują jedno i to samo zjawisko interferencji promieni rentgenowskich przez elektrony atomów tworzących sieć krystaliczną.

powrót do spisu treści