布拉格方程:对于X射线衍射,当光程差等于波长的整数倍时,晶面的散射线将加强,此时满足的条件为2dsinθ=nλ,其中,d为晶面间距,θ为入射线,反射线与反射晶面之间的夹角,λ为波长,n为反射级数,布拉格方程是X射线在晶体产生衍射时的必要条件而非充分条件。
有些情况下晶体虽然满足布拉格方程,但不一定出现衍射,即所谓系统消光。
布拉格方程的物理意义是什么
胶体晶体为一种非常有序的粒子阵列,可以在大范围内形成(长度从几微米到几毫米不等),而且可被看作原子及分子晶体的类比。球状粒子的周期性阵列,会形成出相似的空隙阵列,而这种阵列可被用作可见光的衍射光栅,尤其是当空隙与入射波长为同一数量级的时候。
因此,科学家们在很多年前就发现了,由于相斥库仑相互作用的关系,水溶液中的带电荷高分子,会表现出大范围的类晶体相互关联,当中粒子间距一般会比粒子直径要大得多。在自然的所有这种例子中,都可到看到一样的漂亮构造色(或晃动的色彩),这都可以归功于可见光波的相长干涉,而此时光波会满足布拉格条件,跟结晶固体的X射线衍射类似。
该方程是晶体衍射的理论基础。是衍射分析中最重要的基础公式,它简单明确地阐明衍射的基本关系,应用非常广泛。归结起来,从实验上可有两方面的应用:
一、用已知波长的X射线去照射未知结构的晶体,通过衍射角的测量求得晶体中各晶面的间距d,从而揭示晶体的结构,这就是结构分析(衍射分析)
二、用已知晶面间距的晶体来反射从样品发射出来的X射线,通过衍射角的测量求得X射线的波长,这就是X射线光谱学。该法除可进行光谱结构的研究外,从X射线波长尚可确定试样的组成元素。电子探针就是按照这一原理设计的。[2