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布拉格定律,是描述X射線或其他波在晶體中衍射的基本物理定律,它認為入射光在一系列晶面上發生反射,同族晶面的反射光互相干涉。布拉格定律是由威廉·布拉格爵士和他的父親威廉·亨利·布拉格爵士于1913年提出的。它的提出是為了簡單解釋使用各種晶體衍射X射線時觀察到的特征衍射圖案。布拉格夫婦研究了晶體中X射線的衍射圖案,并注意到X射線衍射的角度與晶格中原子之間的距離有關。因此,這一規律有助于確定和解釋晶體中的原子排列。因為發現布拉格定律,并在科學界廣泛使用,1915年布拉格父子一同獲得諾貝爾物理學獎。布拉格定律不僅適用于X射線,還適用于中子繞射及電子繞射,這些粒子的路易·德布羅意波長與晶體的原子間距相若,使它們成為探測晶體結構的理想“探針”。
簡介
考慮間距為d的平行晶面,單射輻射線位于紙面平面內。相鄰平行晶面反射的射線行程差是2dsinθ,式中從鏡面開始量度。當行程差是波長的整數倍時,來自相繼平面的輻射就發生了相長干涉。這就是布拉格定律。
布拉格定律用公式表達為:2dsinθ=n*λ(d為平行原子平面的間距,λ為入射波波長,θ為入射光與晶面之夾角)。
布拉格公式的另一種表達式:n*λ=2dcosφ (d為平行原子的面間距,λ為入射波波長,φ為 入射光與 晶面法線的夾角,即掠射角的余角。以上兩個公式實質一樣)。
布拉格定律的成立條件是波長小于等于2d。
布拉格定律是晶格周期性的直接結果。
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