7560513928

KRAJOWA KONFERENCJA BADAŃ RADIOGRAFICZNYCH - „STARY MŁYN 2012" 27 - 29 sierpnia 2012 r.

Wiliam H. Bragg z synem Williamem Lawrencem Braggiem powtórzyli doświadczenie Friedricha, Knippinga i Lauego i poszerzając jego zakres zbadali proste kryształy soli kuchennej, pirytu, fluorytu i kalcytu [3].

W. H. i W. L. Braggowie określili metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich strukturę pierwszej substancji NaCl oraz kilku innych minerałów: pirytu FeS2, fluorytu CaF2 i kalcytu CaC0₃.

William Henry Bragg wraz z synem Williamem Lawrencem zapoczątkowali analizę struktur kryształów przy użyciu promieni X. Spostrzegli oni, że interferencja promieni X na sieci krystalicznej zachodzi na skutek odbijania tych promieni przez płaszczyzny, dla których gęstość rozmieszczenia atomów jest największa. Matematycznym opisem tego zjawiska jest prawo dyfrakcji zwane prawem Bragga.

W metodzie Bragga również wykorzystywany jest monokryształ, jednak promieniowanie rentgenowskie jest monochromatyczne, a kąt padania wiązki zmienia się w sposób ciągły.

Warto przytoczyć poniżej fragment wykładu Noblowskiego Maxa von Laue:

„Nawet jeśli inni laureaci Nagrody Nobla składają swe podziękowania za ten wielki zaszczyt przedstawiając w tym momencie historię swojego odkrycia, to jak brnęli do celu wieloma drogami, często błądząc i zachodząc w ślepe uliczki i jak później, po wielu latach prób w końcu osiągnęli to, do czego tak usilne zmierzali, moim zdaniem, uznanie i poczucie samozadowolenia jakim jest ta nagroda jest proporcjonalne do trudności które musieli ostatecznie przezwyciężyć, jednak nie chciałbym podążać za ich przykładem, przemawiając dzisiaj. Nie ma bowiem wątpliwości, że nie tylko ja byłem żywo zainteresowany możliwością wywołania interferencji i dyfrakcji promieni X, pozostawały jednak liczne problemy techniczne, a nawet teoretyczne, które trzeba było przezwyciężyć, aby udowodnić eksperymentalnie ten fakt. Lecz nigdy nie przypuszczałem, że mój osobisty wkład będzie tak wielki, więc nie przywiązywałem zbytniej uwagi do własnych prac badawczych w tej dziedzinie, aż niespodziewanie dostrzegłem ścieżkę, która okazała się najkrótszą drogą do sukcesu.

Nie jestem w stanie przytoczyć wszystkich szczegółów dotyczących moich prac prowadzonych poprzednio, więc ograniczę się do wyłuszczenia tych najważniejszych naukowych i osobistych przyczynek, z których ten pomysł się zrodził. Już odkrywca promieni X poczynił znaczne wysiłki, aby zaobserwować ich dyfrakcję i interferencję w celu rozstrzygnięcia, czy są one falami czy też strumieniami mikroskopijnych cząstek. Niestety nie udało mu się dowieść którejkolwiek z tych tez. Niemniej jednak od samego początku istnieli zwolennicy tej pierwszej teorii; Stock i Wiechert byli w stanie przedstawić dowód, na podstawie elektrodynamiki Maxwella-Lorentza, że fale elektromagnetyczne muszą się pojawić jeśli tylko ładunki elektryczne ulegają przyspieszeniu. Było wiadomym ponadto, że promienie katodowe, które są odpowiedzialne za zderzenia promieni X z przeszkodami, są złożone z elektronów. W. Wien starał się pogodzić te fakty z młodą jak na tamte czasy, teorią kwantową aby oszacować względną długość tych fal. Doszedł do wniosku, iż muszą być krótsze od fal świetlnych. Jednak w 1900 roku wszelkie promieniowanie elektromognetyczne o większej długości było dobrze znane i nikt nie przypisywał im cech charakterystycznych promieniowaniu rentgenowskiemu, np. dużej przenikliwości. Jeżeli miano więc rozwiać wątpliwości dotyczące dyfrakcji i interferencji promieni X trzeba było, zgodnie z podstawowymi prawami teorii falowej, znaleźć struktury o wiele mniejszych rozmiarów niż te stosowane w doświadczeniach ze światłem widzialnym.

[...] Muszę przyznać, że od początku mojej edukacji fizycznej miałem swoistą intuicję w dziedzinie optyki, zwłaszcza na polu teorii falowej. Być może wiedziony tym faktem pewnego wieczoru lutego 1912 roku P.P. Ewald, który opracowywał matematyczne aspekty długich fal elektromagnetycznych, przyszedł do mnie po radę; i mimo iż nie mogłem mu pomóc, to właśnie wtedy moja intuicja podpowiedziała mi, że krótkie fale muszą zachowywać się identycznie jak te, które badał Ewald, z tym, że potrzebują innej siatki, którą mógłby być np. kryształ. Od razu

11