background image

Konstrukcja osi współrzędnych X*, Y*, Z* i oznaczenia 
parametrów komórki elementarnej a*, b*, c*. a) komórka 
elementarna  sieci  rzeczywistej,  b)  konstrukcja  osi 
współrzędnych  i  węzłów  komórki  elementarnej  sieci  
odwrotnej, c) komórka elementarna sieci odwrotnej. 

Sieć odwrotna a zjawisko dyfrakcji rentgenowskiej 

 

Obraz dyfrakcyjny kryształu jest trójwymiarowym zbiorem punktów i stanowi tzw. Sieć odwrotną 
Sieć odwrotna – jest to abstrakcyjnym wzorem geometrycznym, sprzężonym przestrzennie i wymiarowo z siecią krystaliczną 
(rzeczywistą).  Ułatwia  i  upraszcza  interpretację  obrazów  dyfrakcyjnych  uzyskiwanych  doświadczalnymi  metodami 
krystalografii rentgenowskiej 

 
Konstrukcja  osi  współrzędnych  X*,  Y*,  Z*  i  oznaczenia 

parametrów  komórki  elementarnej  a*,  b*,  c*.  a)  komórka  elementarna 
sieci rzeczywistej, b) konstrukcja osi 
współrzędnych  i  węzłów  komórki  elementarnej  sieci  odwrotnej,  c) 
komórka elementarna sieci odwrotnej.  

Osie  krystalograficzne  sieci  odwrotnej  oznacza  się  X*,  Y*  i 

Z*,  stałym  sieciowym  sieci  odwrotnej  nadaje  się  symbole:  a*,  b*,  c*, 
a*,  b*,  g*.  Oś  X*  sieci  odwrotnej  jest  prostopadła  do  płaszczyzny  YZ 
sieci  rzeczywistej,  oś  Y*  do  XZ,  a  Z*  do  XY  Długości  stałych 
sieciowych  stanowią  odwrotności  stałych  sieci  rzeczywistej,  aa*=1, 
bb*=1,  cc*=1  Wektory  sieci  odwrotnej  są  powiązane  z  wektorami 
komórki elementarnej kryształu równaniami: 
a* = (´ c)/V, 
b* = (´ a)/V 
c* = (´ b)/v 

 

Objętość komórki elementarnej sieci odwrotnej V* jest 

równa  odwrotności  objętości  komórki  elementarnej  sieci 
rzeczywistej: V*V = 1 

 
 

 
 
 
 
 

Konstrukcja geometryczna 

Z dowolnego węzła sieci przestrzennej (przyjętego za początek układu 
współrzędnych) prowadzi się normalne do wszystkich płaszczyzn 
sieciowych. Wzdłuż normalnych zaznacza się punkty w odległościach: H

hkl

 

=n 1/d

(hkl)

. Otrzymane w ten sposób punkty są ułożone 

periodycznie w przestrzeni, tworząc trójwymiarową sieć odwrotną  
 
Każdej rodzinie płaszczyzn sieciowych (hkl) sieci rzeczywistej odpowiada w 
sieci odwrotnej węzeł o wskaźnikach hkl lub nhnknl Proste sieciowe i 
płaszczyzny sieciowe oznacza się tak jak w przypadku sieci rzeczywistej, ale 
z dodatkiem *. 
Siecią odwrotną nazywa się, związaną z siecią rzeczywista trójwymiarową 
sieć punktową, mającą tę właściwość, że każdy wektor H

hkl 

łączący węzeł 

000 sieci z dowolnym innym węzłem: 

H

hkl

 = ha

o

* +kb

o

* + lc

o

jest prostopadły do jednej z rodzin płaszczyzn sieciowych (hkl) sieci 
rzeczywistej, a jego długość H

hkl

 jest wielkością odwrotną do  dległości 

międzypłaszczyznowej d

(hkl)

 pomnożoną przez liczbę całkowitą n. 

 

Właściwości sieci odwrotnej 
 

 

Sieć odwrotna jest jednoznacznie określona przez rozmiary i kształt komórki elementarnej sieci 
rzeczywistej, natomiast nie zależy od położeń
 atomów w komórce elementarnej tej sieci 

 

Sieć rzeczywista jest siecią odwrotną względem swojej sieci odwrotnej. 

 

Układ krystalograficzny sieci odwrotnej jest taki sam jak układ krystalograficzny sieci rzeczywistej 

 

Punktowa grupa symetrii sieci odwrotnej jest taka sama jak punktowa grupa symetrii sieci rzeczywistej. 

 

Niezależnie od układu krystalograficznego brawesowskie komórki typu P, C (A, B), R sieci rzeczywistej w 
sieci odwrotnej pozostają
 komórkami tego samego typu. Rzeczywista komórka typu I staje się w sieci 
odwrotnej komórką
 typu F, a komórka typu F komórka 

 

typu I 

 

Prosta sieciowa ma kierunek prostopadły do płaszczyzn sieciowych pierwotnych 

background image

 

Płaszczyzny (hkl) tworzące pas w sieci rzeczywistej, w sieci odwrotnej reprezentowane są przez węzły leżące 
w jednej płaszczyźnie, przechodzącej przez węzeł 000 

 

Odległość odwrotna d* miedzy dwoma sąsiednimi węzłami na prostej jest odwrotnością odległości d między 
płaszczyznami sieciowymi 

 

Objętość komórki elementarnej sieci odwrotnej jest równa odwrotności objętości komórki elementarnej 
sieci rzeczywistej 

 
 
 

Konstrukcja Ewalda – obrazuje związek sieci odwrotnej z równaniem Bragga 

 

1

. Wykreślamy okrąg o promieniu 1/



2

. Kreślimy poziomą średnicę 2/ 



- prezentuje ona 

bieg promieni pierwotnych  

3

. Warunek dyfrakcji zostaje spełniony, gdy węzeł R 

sieci odwrotnej przetnie się z okręgiem  

4

. Punkt R łączymy z oboma końcami średnicy i 

otrzymujemy trójkąt równoboczny ARB  

5

. Dodatkowo łączymy punkt R ze środkiemokręgu 

O – kąt RAO = 



(kąt odbłysku w równaniu 

Bragga), a kąt ROB = 2

 

 
 

 
 
 
 

 
Uginanie promieniowania 
rentgenowskiego na płaszczyźnie 
sieciowej monokryształu może 
nastąpić tylko i wyłącznie wtedy, gdy 
kąt pomiędzy kierunkiem 
promieniowania pierwotnego i tą 
płaszczyzną spełnia równanie Bragga: 
l = 2dsinq Ponieważ |sinq|£1 to l/2d 
£1, co oznacza, ze liczba możliwych 
do zarejestrowania refleksów jest 
ograniczona i zależy od długości 
użytego promieniowania (liczba 
refleksów w przypadku 
promieniowania Mo jest większa niż 
dla promieniowania Cu). 

Zarejestrować można tylko te refleksy, które znajdują się wewnątrz kuli o promieniu 2/l, zwanej sferą graniczną. Promień tej 
sfery jest 2 razy większy od promienia sfery Ewalda 
 
 

Cechy konstrukcji Ewalda 

 

 

Warunkiem dyfrakcji jest umieszczenie węzła sieci odwrotnej na sferze Ewalda  

 

Pokazuje kierunek wiązki ugiętej  

 

Pokazuje położenie płaszczyzny powodującej dyfrakcję  

 

Umożliwia znajdowanie położeń kolejnych refleksów dyfrakcyjnych  

 

W celu rejestracji refleksów należy kolejne węzły sieci odwrotnej umieszczać na sferze Ewalda i mierzyć ich 
natężenie (Nieruchomy kryształ nie ugina padającej na jego powierzchnie wiązki lub ugina ja tylko w bardzo 
ograniczonej liczbie kierunków) 

 

Liczba kierunków dyfrakcji obserwowalnych teoretycznie na danym krysztale jest równa liczbie węzłów jego sieci 
odwrotnej zawartej we wnętrzu kuli o promieniu 2/

, której środek pokrywa się z początkiem układu 

współrzędnych sieci.