ブラッグ反射
着眼点結晶の格子面で反射したX線どうしの経路差 2d\sin\theta が波長の整数倍のとき強め合う。\theta は格子面とX線のなす角。
2d\sin\theta = n\lambda\quad(n = 1, 2, 3, \dots)
例題
1
格子面の間隔 2.0\times10^{-10}\ \mathrm{m} の結晶で、格子面となす角 30^\circ で1次の反射(n=1)が強く観測された。X線の波長を求めよ。
解答
\lambda = 2\times2.0\times10^{-10}\times\sin30^\circ = 2.0\times10^{-10}\ \mathrm{m}
2
波長 1.0\times10^{-10}\ \mathrm{m} のX線を、格子面の間隔 2.0\times10^{-10}\ \mathrm{m} の結晶に当てる。2次の反射の角度を求めよ。また、何次までの反射が観測できるか(\sin\theta<1 とする)。
解答
\sin\theta = \dfrac{n\lambda}{2d} = \dfrac{n}{4}。n = 2 で \sin\theta = 0.5、\theta = 30^\circ。
\dfrac n4 < 1 より n = 1, 2, 3。3次まで。
\dfrac n4 < 1 より n = 1, 2, 3。3次まで。
注意\theta は格子面からの角で、光の屈折などで使う「法線からの角」ではない。経路差は 2d\sin\theta(\cos ではない)。