nia jej elementów, symetrii, czy zdefektowania należy użyć pro-mieniowania o odległościach mniejszych lub równych odległościom międzyatomowym w krysztale, a wiec konieczne jest zastosowanie fal o długości rzędu 1-2 A. Promieniowanie o większej długości fali na ogół nie pozwala na rozróżnienie większej ilości szczegółów struktury atomowej, natomiast promieniowanie o krótszej długości fali ugina się pod małymi kątami. Aby uzyskać dobrą zdolność rozdzielczą,oddziaływanie promieniowania z atomami powinno być wystarczająco silne, aby fala mogła przeniknąć w spo-
3
sób spójny do wnętrza kryształu na odległość rzędu 10 stałych sieci.
Najbardziej odpowiednimi falami w zastosowaniach ogólnych są fale rentgenowskie,jakkolwiek fale neutronowe i fale elektronowe znalazły również szerokie zastosowanie.
Promieniowanie rentgenowskie o długości porównywalnej lub mniejszej od stałej sieciowej kryształu ulega dyfrakcji i interferencji (ugięciu i nakładaniu się). Zjawiska dyfrakcji i interferencji ujmują odpowiednie prawa fizyczne.
Pierwsze prawo dotyczące interferencji promieniowania rentgenowskiego zostało sformułowane przez Lauego. Warunek interferencji w przypadku sieci trójwymiarowej wyraża się w postaci trzech równań:
a) |
cosec |
- cosaQ = ntX | |
b) |
cosp |
- cospQ = n2X |
(12.1) |
c) |
cos y |
- cosvo = n3X, |
gdzie: X , p kąty padania promieniowania pierwotnego,
a, p, t - kąty między kierunkami promienia ugiętego, a kierunkami osi układu, n , ng, n3-dowolne liczby całkowite.
Interpretację graficzną wzmocnienia fali w przypadku dyfrakcji sieci jednowymiarowej przedstawia rys.12.1. Różnica dróg promieni 1 i 2 wynosi CA - BD = a(cos« - cos«0) i musi być równa całkowitej wielokrotności długości fali. Bragg wykazał, że można za pomocą prostego modelu wyznaczyć położenie promieni ugiętych na krysztale zakładając, że promienie rentgenowskie odbijane są tak, jak w przypadku zwierciadła od różnych płaszczyzn atomowych kryształu. Wiązki ugięte występują tylko w tych szczególnych przypadkach, kiedy odbicia równoległych płaszczyzn atomowych dają interferencję nie wygaszające wiązki - rys.12.2.
Rys.12.1. Geometryczna interpretacja wzmocnienia fal dla sieci jednowymiarowej do równań Lauego
Rys.12.2. Graficzna Interpretacja równania Bragga
213