Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Дифракция рентгеновских лучей

Дифракция рентгеновских лучей (далее Д) рассеяние рентгеновских лучей (или молекулами жидкостей и газов), при котором из начального пучка лучей возникают вторичные отклоненные пучки той же длины волны, появившиеся в результате взаимодействия первичных рентгеновских лучей с электронами вещества; направление и интенсивность вторичных пучков зависят от строения рассеивающего объекта. Дифрагированные пучки составляют часть всего рассеянного веществом рентгеновского излучения. Наряду с рассеянием без изменения длины волны наблюдается рассеяние с изменением длины волны - так называемое комптоновское рассеяние (см. Комптона эффект). Явление Д, доказывающее их волновую природу, впервые было экспериментально обнаружено на немецкими физиками М. Лауэ, В. Фридрихом и П. Книппингом в 1912.

  является естественной трехмерной дифракционной решеткой для рентгеновских лучей, т.к. расстояние между рассеивающими центрами ( в одного порядка с длиной волны рентгеновских лучей (~1Å=10-8 см). Д на можно рассматривать как избирательное отражение рентгеновских лучей от систем плоскостей решетки (см. Брэгга - Вульфа условие). Направление дифракционных максимумов удовлетворяет одновременно трем условиям:

  a (cos a - cos a0) = Нl,

  b (cos b - cos b0) = l,

  с (cos g - cos g0) = Ll.

Здесь а, b, с - периоды кристаллической решетки по трем ее осям; a0, b0, g0 - углы, образуемые падающим, а a, b, g - рассеянным лучами с осями l - длина волны рентгеновских лучей, Н, К, L - целые числа. Эти уравнения называются уравнениями Лауэ. Дифракционную картину получают либо от неподвижного с помощью рентгеновского излучения со сплошным спектром (так называемая лауэграмма; рис. 1), либо от вращающегося или колеблющегося (углы a0, b0 меняются, а g0 остается постоянным), освещаемого монохроматическим рентгеновским излучением (l - постоянно), либо от поликристалла, освещаемого монохроматическим излучением. В последнем случае, благодаря тому что отдельные в образце ориентированы произвольно, меняются углы a0, b0, g0.

  Интенсивность дифрагированного луча зависит в первую очередь от так называемого структурного фактора, который определяется атомными факторами их расположением внутри элементарной ячейки а также характером тепловых колебаний Структурный фактор зависит от симметрии расположения в элементарной ячейке. Интенсивность дифрагированного луча зависит также от размеров и формы объекта, от совершенства и прочего.

  Д от поликристаллических тел приводит к возникновению резко выраженных конусов вторичных лучей. Осью конуса является первичный луч, а угол раствора конуса равен 4J (J - угол между отражающей плоскостью и падающим лучом). Каждый конус соответствует определенному семейству плоскостей. В создании конуса участвуют все семейство плоскостей которых расположено под углом J к падающему лучу. Если малы и их приходится очень большое количество на единицу объема, то конус лучей будет сплошным. В случае текстуры, т. е. наличия предпочтительной ориентировки дифракционная картина (рентгенограмма) будет состоять из неравномерно зачерненных колец (см. также Дебая - Шеррера метод).

  Метод Д на дал возможность определять длину волны рентгеновских лучей, если известна структура решетки, благодаря чему возникла рентгеновская спектроскопия, сыгравшая важную роль при установлении строения Наблюдения Д известной длины волны на неизвестной структуры позволяют установить характер этой структуры (расположение ионов, и молекул, составляющих что послужило основой рентгеновского структурного анализа.

  Д наблюдается также при рассеянии их аморфными твердыми телами, жидкостями и газами. В этом случае на кривой зависимости интенсивности от угла рассеяния вокруг центрального пятна появляются широкие кольца типа гало (рис. 2). Положение этих колец (угол J) определяется средним расстоянием между молекулами или расстояниями между в молекуле. Из зависимости интенсивности от угла рассеяния можно определить распределение плотности вещества.

  Д можно наблюдать также на обычной оптической дифракционной решетке при скользящем падении (меньше угла полного отражения) рентгеновских лучей на решетку. С помощью этого метода можно непосредственно и с большой точностью измерять длины волн рентгеновских лучей.

  Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Боровский И. Б., Физические основы рентгеноспектральных исследований, М., 1956.

  В. И. Иверонова.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 18.04.2024 11:05:48