• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prawo Bragga

    Przeczytaj także...
    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.Absorpcja rentgenowska – technika analityczna należąca do absorpcyjnych metod spektroskopii atomowej pozwalająca na rejestrowanie i analizę efektów oddziaływania promieniowania rentgenowskiego z materią. Promieniowanie Rtg pozwala na ilościową jak i jakościową analizę badanej substancji. Służą do tego celu metody związane z rentgenowską analizą fluorescencyjną z dyspersją energii (EDXRF) jak i z dyspersją długości fali (WDXRF).
    Światłowodowa siatka Bragga (światłowodowy filtr Bragga lub filtr Bragga) to segment światłowodu o długości 1-10 mm, który odbija (zawraca) światło o określonej długości fali. Światło o innych długościach fali jest całkowicie przepuszczane. Takie selektywne odbicie zachodzi dzięki wykonanej w rdzeniu światłowodu strukturze będącej okresową zmianą współczynnika załamania światła. Siatka taka może działać jako filtr optyczny, który blokuje światło o jednej długości fali, oraz jako selektywne zwierciadło..
    Bragg.svg

    Prawo Bragga (także Prawo Wulfa-Braggów, wzór Bragga, warunek Bragga) – zależność wiążąca geometrię kryształu z długością fali padającego promieniowania i kątem, pod którym obserwowane jest interferencyjne maksimum.

    Prawo to dotyczy tzw. dyfrakcji Bragga. Kiedy promieniowanie rentgenowskie pada na kryształ, na każdym jego atomie dochodzi do dyfrakcji. Warunek Bragga zakłada odbicie od płaszczyzn na których układają się atomy kryształu. Przy znanych odległościach międzypłaszczyznowych i długości fali prawo Bragga określa kąt, pod jakim musi padać fala, aby nastąpiła interferencja konstruktywna (wzmocnienie). Oznacza to, że promienie rentgenowskie padające na kryształ dają maksima promieniowania ugiętego tylko pod pewnymi kątami padania.

    Rentgenografia strukturalna – technika analityczna używana w krystalografii i chemii. W krystalografii jest stosowana w celu ustalenia wymiarów i geometrii komórki elementarnej tworzącej daną sieć krystaliczną. W chemii metoda ta umożliwia dokładne ustalenie struktury związków chemicznych tworzących analizowane kryształy.Sir William Lawrence Bragg (ur. 31 marca 1890 w Adelaide, Australia, zm. 1 lipca 1971 w Ipswich, Wielka Brytania) – australijski fizyk, laureat nagrody Nobla za zasługi w badaniu struktury krystalicznej za pomocą promieni Roentgena.

    Ostateczną postać tego prawa podali William Henry Bragg i jego syn William Lawrence Bragg w 1913 r.:

    gdzie:

  • n – rząd ugięcia, liczba całkowita, ale nie dość duża, ze względu na to, że sinθ < 1;
  • λ – długość fali promieniowania rentgenowskiego, taka że: λ ≤ 2d;
  • d – odległość międzypłaszczyznowa – odległość między płaszczyznami na których zachodzi rozproszenie;
  • θ – kąt padania definiowany jako kąt między wiązką promieni pierwotnych, a płaszczyzną kryształu (inaczej niż w optyce).
  • Rozpatrywana wiązka zostaje rozproszona w tym samym kierunku, każda od innej płaszczyzny. Jeżeli różnica dróg optycznych wiązek (równa w tym przypadku różnicy dróg geometrycznych), będzie równa całkowitej wielokrotności długości fali, to w wyniku interferencji nastąpi wzmocnienie fali odbitej i ten przypadek opisuje warunek Bragga. Ze względu na to, że kąt pod którym następuje wzmocnienie równa się kątowi padania promieniowania, zjawisko to często bywa nazywane odbiciem. Jednak dyfrakcja na krysztale różni się od odbicia:

    Dyfrakcja (ugięcie fali) to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla przeszkód, które mają dowolną wielkość, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.
  • wiązka ugięta na krysztale składa się z promieni rozproszonych na wszystkich atomach kryształu, podczas gdy w zwykłym odbiciu zachodzi to tylko dla warstwy powierzchniowej;
  • dyfrakcja na krysztale zachodzi tylko dla szczególnych kątów padania określonych równaniem Bragga, podczas gdy odbicie zachodzi dla wszystkich kątów;
  • natężenie wiązki ugiętej na krysztale jest dużo mniejsze od natężenia wiązki padającej, podczas gdy dobre zwierciadła odbiją blisko 100% światła nań padającego.
  • Wzór Bragga można wyprowadzić na podstawie rysunku. Widać z niego, że różnica między drogą promienia odbitego od górnej płaszczyzny i a drogą drugiego promienia wynosi 2δ. Wyznaczając δ z zależności trygonometrycznych można znaleźć szukany wzór.

    Interferencja (łac. inter – między + ferre – nieść) – zjawisko powstawania nowego, przestrzennego rozkładu amplitudy fali (wzmocnienia i wygaszenia) w wyniku nakładania się (superpozycji fal) dwóch lub więcej fal. Warunkiem trwałej interferencji fal jest ich spójność, czyli korelacja faz i częstotliwości.Rozproszony reflektor Bragga (ang. Distributed Bragg reflector, DBR), inna nazwa to zwierciadło Bragga - jest to urządzenie optyczne stosowane w technice laserowej i światłowodowej, którego działanie jest ściśle związane z prawem Bragga. Rozproszony reflektor Bragga jest strukturą utworzoną z kilku warstw materiałów o naprzemiennie różnym współczynniku załamania światła, bądź posiadającą okresowo zmienne pewne cechy, jak np. rozmiar falowodu. W wyniku uzyskuje się okresowe zmiany efektywnego współczynnika załamania światła na jego drodze przez falowód. Każda granica warstw powoduje częściowe odbicie fali optycznej. Dla fal, których długość jest bliska czterokrotnej grubości optycznej warstw, fale odbite sumują się z falami interferencyjnymi – otrzymuje się wtedy rodzaj selektywnego zwierciadła optycznego, tzw. "selektywne zwierciadło Bragga". Zakres długości fal, które ulegają odbiciu zwany jest "fotoniczną przerwą wzbronioną", lub inaczej: w tym zakresie długości fal ich rozchodzenie w strukturze jest zabronione. Opisane zjawisko fizyczne zwane jest też "rozproszonym odbiciem Bragga" (ang. Distributed Bragg Reflection).

    Zastosowanie[edytuj kod]

    Wzór Bragga jest fundamentalnym równaniem stosowanym w rentgenografii strukturalnej i rozmaitych wariantach dyfraktometrii, umożliwiających ustalenie struktury analizowanych substancji na podstawie analizy ich obrazów dyfrakcyjnych.

    Stosuje się go również w spektroskopii promieniowania rentgenowskiego. W skład spektroskopu wchodzi kryształ o znanej budowie (odległościach międzypłaszczyznowych). Rejestrując kąt, pod jakim obserwuje się wzmocnienie promieniowania, można z wzoru Bragga obliczyć długość fali.

    Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń.Sieć krystaliczna - w mineralogi i krystalografi jest to szczególne ułożenie atomów lub cząsteczek w ciele stałym. Sieć krystaliczna charakteryzuje się uporządkowaniem dalekiego zasięgu oraz symetrią. Najmniejszą, powtarzalną składową sieci krystalicznej jest komórka elementarna. Długości krawędzi komórki i kąty między nimi zawarte są określane mianem stałych sieci krystalicznej. Własności symetrii sieci krystalicznej zawierają się w grupach przestrzennych. Typ sieci krystalicznej w głównej mierze determinuje występowanie różnych własności (np. łupliwość, przeźroczystość).

    Bibliografia[edytuj kod]

  • B.D. Cullity Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1964
  • N.W. Ashcroft N.D. Mermin Fizyka ciała stałego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1986
  • Zobacz też[edytuj kod]

  • rozproszony reflektor Bragga
  • światłowodowa siatka Bragga



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.013 sek.