Дифракция рентгеновских лучей. Условия Вульфа-Брэггов

Пространственной, или трехмерной, дифракционной решеткой называется такая оптически неоднородная среда, неоднородности которой периодически повторятся при изменении всех трех пространственных координат.

Пример пространственной дифракционной -

кристаллическая решетка твердого тела. d₁,d₂,d₃-периоды решетки по трем осям координ. которые проведены вдоль трех ребер решетки. Условия Лауэ- для дифракционных max. d₁(cos - cos ) = n₁

d₂(cos - cos ₀)= n₂ (1)

d₃(cos - cos ₀)= n₃

, _{0, 0}, и , _, -углы м/ж осями координат и направлениями распростр.соответ-но падающего и дифрагировавшего луча света; n_1,n₂,n₃-целые числа, определ-го порядок max. Из 3-х углов , _, (соотв. , _{0, 0}) независимыми. явл. 2-а угла т. к. они должны удовлетворять одному геомитр. соотношению, конкретный вид которого зависит от углов м/ж осями координат

При произвольно заданном направлении падения монохроматического света на пространственную дифрак. решетку - нельзя найти знач. , _, , которые удовлетворяли бы геометрическому соотношению, и 3-м условиям Лауэ. Исключение: max нулевого порядка. Для наблюдения дифракционного max порядка (n₁,n₂,n₃) при заданных значениях углов , _{0, 0} необходимо, чтобы длинна волны падающего света имела определенные значения. Из (1) , что (условие оптической однородности среды) d_макс - наибольшее из значений d₁,d₂,d₃- должны отсутствовать все дифракционные max, кроме нулевого (n₁=n₂=n₃=0).

Вульф и Брэгг - предложили простой метод дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Они исходили из предположения, что дифракцию рентгеновского излучения можно рассматривать как результат отражения от системы параллельных сетчатых плоскостей кристалла. АА₁ и ВВ₁ - сетчатые плоскости кристалла. Абсолютный показатель преломления всех сред для рентгеновского излучения близок к единице. Оптическая разность хода =

2d sin = n -Условие Брэгга - Вульфа. -угол м/ж падающими и отраженным лучами. n=1..2…- порядок дифракционного max.

18. Дифракция Фраунгофера. Дифракция света на щели.

Дифракция Фраунгофера на одной щели. Немецкий физик Фраунгофер рассмотрел дифракцию плоских световыхволн, или дифракцию в параллельных лучах. Чтобы этот тип дифракции осуществить, достаточно точечный источник света поместить в фокусе собирающей линзы, а дифракционную картину исследовать в фокальной плоскости второй собирающей линзы, установленной за препятствием.

Рассмотрим дифракцию Фраунгофера от длинной щели (длина больше чем ширина).

лучами правой зоны. На экране будет темная полоса (минимум). Из ΔАВС получим условие первого минимума:Δ = АС = d · sinφ = λ. Для последующих минимумов будетd · sinφ = kλk = 1, 2, 3, 4 ….

На рисунке приведен дифракционный спектр распределения интенсивности света от одной щели. Положение дифракционных максимумов зависит от длины волны λ. Поэтому рассмотренная выше теория дифракции имеет место лишь для монохроматического света. При освещении щели не монохроматическим, а белым светом центральный максимум имеет вид белой полоски (он общий для всех длин волн), а боковые максимумы радужно окрашены, т.к. положение максимума различно для разных длин волн. Красная часть расположена снаружи от центрального максимума. Картина расплывчата, с уменьшением ширины щели расстояние между максимумами увеличивается. С увеличением ширины щели, наоборот, расстояние между максимумами уменьшается, и они сливаются в полосу. Пример: сощурить глаза и смотреть на удаленный источник света. В центре получается резкое изображение источника света, а по направлению к векам глаз – длинные лучи.

Date: 2015-05-17; view: 665; Нарушение авторских прав