Пры выкананні пэвных матэматычных умов рэнтгенавскія прамяні, адлюстраваныя ад крышталя, даюць дакладную дыфракцыйную карціну, па якой можна взнавіць структуру крышталічнай рашоткі.

У крышталях атамы упорядоченно арганізаваны в рэгулярна павтаральную геаметрычную структуру, якую прынята называць крышталічнай кратамі. Яна чымсьці нагадвае горку апельсінав на фруктовым латку. Адна з задач фізікі цвёрдага цела - разгадаць структуру крышталяв. Для гэтага звычайна выкарыстовваецца метад, заснаваны на законе, які быв адкрыты якія нарадзіліся в Австраліі ангельскай навуковцам сэрам Уільямам Ловрэнсам Брэгг сумесна з яго бацькам.

Калі рэнтгенавскі прамень падае на крышталь, кожны атам становіцца цэнтрам выпускання другаснай хвалі Гюйгенса (гл. Прынцып Гюйгенса). Сам крышталь можна разбіць на набор паралельных плоскасцей, якiя вызначаюцца атамнай структурай кратав (вмовна кажучы, першая плоскасць вызначаецца напрамкам ад атама да двух яго бліжэйшых суседзяв, другая - напрамкам ад атама да двух наступным суседзям па крышталічнай рашотцы і гэтак далей). Другасныя дыфракцыйныя хвалі в агульным выпадку взаемна взмацняцца не будуць, за выключэннем тых выпадкав, калі яны трапляюць у кропку назірання (на экран ці прыёмнік) са зрухам па фазе, ровным цэламу ліку давжынь хваль. Гэта вмова, якое вызначае пікі інтэнсівнасці дыфракцыйнай карціны, можна запісаць наступным чынам:

2d sin Оё = nО»

дзе d - адлегласць паміж паралельнымі плоскасцямі крышталічнай рашоткі, Оё - кут рассейвання рэнтгенавскіх прамянёв, О» - давжыня хвалі рэнтгенавскіх прамянёв, а n - цэлы лік (парадак дыфракцыі). Пры n = 1 мы назіраем пік взаемнага взмацнення хваляв дыфракцыі на атамах, аддаленых адзін ад аднаго на адну давжыню хвалю, пры n = 2 - другі пік дыфракцыі (рознасць ходу складае дзве давжыні хвалі) і г. д.

Гэта вмова, вядомае цяпер як закон Брэгга, кажа нам, што пры дадзеных давжынях хваль рэнтгенавскае выпраменьванне взмацняецца пад пэвнымі кутамі рассейвання, і па гэтым кутах адхіленні мы можам разлічыць адлегласць паміж плоскасцямі крышталічнай рашоткі. Кожнай з такіх плоскасцяв будзе адпавядаць пік яркасці рэнтгенавскіх прамянёв на дыфракцыйнай карціне пры захаванні вмовы Брэгга. p> Таму пры апрамяненні крышталя сфакусаваным рэнтгенавскім промнем на выхадзе мы атрымліваем рассеяны в выніку дыфракцыі прамень з выявленымі пікамі яркасці. Па кутах адхіленні пікав яркасці ад кірунку зыходнага прамяня навуковцы сёння з вялікай дакладнасцю разлічваюць адлегласці паміж атамамі крышталічнай рашоткі. Гэты метад называецца дыфракцыйнай рэнтгенаграфіі. Ён мае сёння першараднае значэнне в біятэхналогіі, паколькі дыфракцыйная рэнтгенаграфія - адзін з асновных метадав, якія выкарыстовваюцца для расшыфровкі структуры біялагічных малекул.

***

Уільям Генры Брэгг, Уільям Ловрэнс Брэгг

William Henry Bragg, 1862-1942

William Lawrence Bragg, 1...