При соблюдении определенных математических условий рентгеновские лучи, отраженные от кристалла, дают четкую дифракционную картину, по которой можно воссоздать структуру кристаллической решетки.
В кристаллах атомы упорядоченно организованы в регулярно повторяющуюся геометрическую структуру, которую принято называть кристаллической решеткой. Она чем-то напоминает горку апельсинов на фруктовом лотке. Одна из задач физики твердого тела — разгадать структуру кристаллов. Для этого обычно используется метод, основанный на законе, который был открыт родившимся в Австралии английским ученым сэром Уильямом Лоуренсом Брэггом совместно с его отцом.
Когда рентгеновский луч падает на кристалл, каждый атом становится центром испускания вторичной волны Гюйгенса (см. Принцип Гюйгенса). Сам кристалл можно разбить на набор параллельных плоскостей, определяемых атомной структурой решетки (условно говоря, первая плоскость определяется направлением от атома к двум его ближайшим соседям, вторая — направлением от атома к двум следующим соседям по кристаллической решетке и так далее). Вторичные дифракционные волны в общем случае взаимно усиливаться не будут, за исключением тех случаев, когда они попадают в точку наблюдения (на экран или приемник) со сдвигом по фазе, равным целому числу длин волн. Это условие, определяющее пики интенсивности дифракционной картины, можно записать следующим образом:
2d sin θ = nλ
где d — расстояние между параллельными плоскостями кристаллической решетки, θ — угол рассеяния рентгеновских лучей, λ — длина волны рентгеновских лучей, а n — целое число (порядок дифракции). При n = 1 мы наблюдаем пик взаимного усиления волн дифракции на атомах, удаленных друг от друга на одну длину волну, при n = 2 — второй пик дифракции (разность хода составляет две длины волны) и т. д.
Это условие, известное теперь как закон Брэгга, говорит нам, что при данных длинах волн рентгеновское излучение усиливается под определенными углами рассеяния, и по этим углам отклонения мы можем рассчитать расстояние между плоскостями кристаллической решетки. Каждой из таких плоскостей будет соответствовать пик яркости рентгеновских лучей на дифракционной картине при соблюдении условия Брэгга.
Поэтому при облучении кристалла сфокусированным рентгеновским лучом на выходе мы получаем рассеянный в результате дифракции луч с выраженными пиками яркости. По углам отклонения пиков яркости от направления исходного луча ученые сегодня с большой точностью рассчитывают расстояния между атомами кристаллической решетки. Этот метод называется дифракционной рентгенографией. Он имеет сегодня первостепенное значение в биотехнологии, поскольку дифракционная рентгенография — один из основных методов, используемых для расшифровки структуры биологических молекул.
***
Уильям Генри БРЭГГ, Уильям Лоуренс БРЭГГ
William Henry Bragg, 1862–1942
William Lawrence Bragg, 1890–1971
Английскиефизики. Единственный в истории случай, когда отец и сын разделили Нобелевскую премию. Уильям Брэгг старший родился в Вествуде (Англия). По окончании Кембриджа преподавал физику в ряде университетов Великобритании и Австралии. После открытия радиоактивного излучения заинтересовался исследованиями его взаимодействия с веществом. Самое важное и успешное исследование, посвященное рассеянию рентгеновских лучей на кристаллах, он провел вмсете с сыном. За это исследование отец и сын были в 1915 году удостоены Нобелевской премии по физике. В дальнейшем Уильям Генри занимал посты директора Королевского института и председателя Королевского общества. Уильям Лоуренс всю свою научную карьеру посвятил дальнейшему развитию кристаллографии — науки, основы которой заложил вместе со своим отцом.
Другие работы по теме:
"Законы" экологии Коммонера
Четыре закона Коммонера - "Все связано со всем", "Все должно куда-то деваться", "Природа знает лучше", "Ничто не дается даром" и их разъяснение.
Шпоры по химии
(В)=m (В) M Ф.Е. (В)=М(В)/Z(B) Закон Авогадро Закон эквивалентов (А)/М (В)=(М(А)/z )/(M(B)/z Концентрация 1.Массовая доля w=m 2.Молярная концентрация С
Шпоры по химии 2
(В)=m (В) M Ф.Е. (В)=М(В)/Z(B) Закон Авогадро Закон эквивалентов (А)/М (В)=(М(А)/z )/(M(B)/z Концентрация 1.Массовая доля 2.Молярная концентрация С
Теория Брэгга-Вильямса для неидеальных смесей
Модель Брэгга-Вильямса - теория регулярных растворов - основана на решеточной модели, где каждая позиция решетки может разместить одну молекулу независимо от ее типа и размера. Описание жидких смесей на основе простейших подходов статистической механики.
Ионная терапия
Виды ионизирующих излучений, механизмы взаимодействия заряженных частиц, нейтронов, фотонов с веществом, перенос излучения, кинетические уравнения, методы исследования характеристик излучений, радиационные химические и биологические эффекты, излучения в диагностике и терапии, планирование радиационной терапии, защита и дозиметрия
Физика. Билеты к экзамену за 9 класс
Физика 9 кл. Бровкиной Билет №1 Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение материальной точки. Лабораторная работа. Определение коэффициента трения скольжения.
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Физика. Билеты к экзамену за 9 класс
Физика 9 кл. Бровкиной Билет №1 Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение материальной точки. Лабораторная работа. Определение коэффициента трения скольжения.
Второй Закон Термодинамики
Журнал "Клад истины" webcenter/~gaspdm Второй Закон Термодинамики , как и Первый ( Закон сохранения энергии ) установлен эмпирическим путем. Впервые его сформулировал
Все формулы школьной физики
Механика кинематика движение по окружности закон всемирного тяготения закон Гука сила трения сила и импульс закон сохранения импульса закон сохранения энергии
Виды соединений резисторов
Соотношения при последовательном соединении резисторов. Напряжение при последовательном соединении. Закон Ома для полной цепи и для ее участка. Второй закон Кирхгофа, его справедливость. Общее сопротивление при последовательном соединении резисторов.
Расчетные работы по электротехнике
ТипОвая расчетная работа №1. Дано: =110 В =0,2 Ом =0,4 Ом =1 Ом =60 В =50 В Найти: токи в ветвях тремя методами. Решение: Метод законов Кирхгофа. Запишем I закон Кирхгофа для узла А:
Латынь
Распространенные выражения на латыни.
Оздоровительная система по Полю Брэггу
Министерство высшего образования Российской Федерации Димитровградский институт Технологии Управления и Дизайна Кафедра физической культуры Реферат на тему:
Закон всемирного тяготения
На поверхности Земли действует гравитационное поле, создаваемое силой притяжения массы Земли F и центробежной силой P, возникающей вследствие вращения Земли вокруг своей оси.
Для кого написаны законы
От рождения до смерти человека сопровождает закон. Поступил ты в университет или вступил в брак, купил автомобиль или вышел на пенсию - ты выполняешь действие, в котором присутствующий закон. Тот самый закон применяют к тем, кто делает действия, несовместимые с общечеловеческими правилами. Некоторые люди считают, что очень тяжело знать столько законов, - ведь их так много.
Система Поля Брэгга
Волгоградский государственный технический университет Кафедра Физического воспитания Реферат на тему: «Система Поля Брэгга» Выполнил: Студент гр. Э-358
Законы риторики
ТЕМА: . Закон - связь и взаимозависимость каких-либо явлений действительности; необходимое и устойчивое отношение между явлениями. (С.И.Ожегов.Словарь русского языка – М.: «Русский язык», 1989, с. 210.).
Раздельное питание – плюсы и минусы
Исследование истории возникновения и сущности раздельного питания – метода питания, при котором необходимо правильно сочетать белки, жиры, углеводы, так как их одновременный прием препятствует процессу нормального переваривания. Плюсы раздельного питания.
Расчетные работы по электротехнике
ТипОвая расчетная работа №1. Дано: Е1=110 В R1=0,2 Ом R8=R9=0,4 Ом R5=R6=1 Ом U5=60 В U6=50 В Найти: токи в ветвях тремя методами. Решение: Метод законов Кирхгофа.
Семнадцатая поправка
17-я поправка (фр. Rиglement 17, англ. Regulation 17) — закон, направленный против использования французского языка в образовательной системе провинции Онтарио, изданный в 1912 году консервативным правительством Джеймса Уитни. Закон запрещал использование французского языка как основного средства преподавания после 1 класса, и вообще как предмет после 4 класса.
Закон о защите государства Болгария
Закон о защите государства (болг. Законът за защита на държавата) — законодательный акт, принятый 4 января 1924 года и вступил в силу с Указом №2 23 января 1924 года.
Закон Мейе
— фонетический закон, открытый А.Мейе и актуальный для праславянского языка. Формулируется следующим образом: праиндоевропейские палатальные согласные не переходили в сибилянт в том случае, если в корне есть s. Исключения составляют корни, где s переходило в х по закону «руки», и корни с комбинацией K̂s.
Закон о форме правления Швеции 1772 года
предусматривал самодержавие. Закон был предложен королём Густавом III и сословия единогласно его одобрили 21 сентября 1772 года. По закону власть от сословий переходила к королю и эпоха парламентаризма, длившаяся пол столетия, закончилась. Принятие этого закона считается бескровным государственным переворотом.
Хилл, Дэниель Харви
Введение 1 Ранние годы 1.1 Брак и дети 2 Гражданская война 3 Послевоенная деятельность Хилл, Дэниель Харви Введение Дэниель Харви Хилл (Daniel Harvey Hill) (12 июля 1821 – 24 сентября, 1889) – генерал армии Конфедерации в годы Американской гражданской войны. Был известен как агрессивный командир, строго религиозный человек с суховатым, саркастическим чувством юмора.
Закон о беглых рабах 1850
года в США (англ. Fugitive Slave Law of 1850) был принят 18 сентября 1850 года Конгрессом США. Закон разрешил поиск и задержание беглых рабов на территориях, где рабство было уже отменено.
Золотой закон Бразилия
«Золотой закон» от 13 мая 1888 года (порт. Lei Бurea) окончательно отменил рабство в Бразилии. «День мулата» (Dia do Mulato), 13 мая — памятный день бразильского календаря.
Лоу, Эвандер
План Введение 1 Биография 2 Тенесси 3 1864—1865 4 Послевоенная деятельность Список литературы Введение Эвандер МакАйвор Лоу (англ. Evander McIvor Law, 7 августа 1836(18360807) — 31 октября 1920) — американский публицист, учитель и генерал армии Конфедерации во время Гражданской войны в Америке.
Бернсайд, Эмброуз
План Введение 1 Ранние годы 2 Гражданская война 2.1 Первый Бул-Ран 2.2 Северная Каролина 2.3 Энтитем 2.4 Фредериксберг 2.5 Теннесси 2.6 1864 год 2.7 Бой у Воронки
Закон о реформе и контроле за иммиграцией в США 1986
Закон о реформе и контроле за иммиграцией в США (англ. IRCA 1986), также закон Симпсона-Мадзоли (подписал Президент Рональд Рейган 6 ноября 1986) постановление (акт) Конгресса США, согласно которому в очередной раз был преобразован закон об иммиграции в США. До сих пор закон более широко известен как
Уильям Брэгг
Брэгг, Уильям Лоренс (Bragg, William Lawrence) (1890–1971), английский физик, сын Уильяма Генри Брэгга, удостоенный вместе с отцом Нобелевской премии 1915.