Question

布拉格衍射公式

Answer 1

2dsinθ=nλ

衍射是干涉的结果，由于X射线具有波的性质，而波遇到障碍物时可以偏离原来直线传播，这也是产生衍射最根本的原因，可以看图，把波想象成水波，波即使从小孔传输过去后，会向外一圈一圈散发而不是直线，再遇到小孔时候，由于每个波的相位不同，假如周期相差nλ，则振幅叠加，形成相长干涉。

若相位刚好=（n+1/2)λ,则振幅为0，会形成相消干涉。前面我们也提过散射和衍射的关系，这里再提一下，当做复习：1)散射是光（电磁波）对实在物体（粒子）对的相互作用的结果，而衍射一般则用于没有物体，比如说空孔对光（电磁波）的相互作用的结果；2）从相干性来看，散射一般不论相干与否、弹性与否，是个总称。而衍射则是强调了相互作用后相干性的特点；3）从散射的空间分布来看，不强调某个特定方向的时候泛说散射，而要强调某个特定的模式、方向的分布时则说衍射。

既然说到衍射，那肯定要把用于表征物质的几种衍射类型给说全了，衍射类型分为X射线衍射（光子衍射），中子衍射，电子而电子波长短，衍射强度大，穿透能力弱，对于分析微区结构很有优势，透射电镜通常会用电子衍射。中子质量大，主要是和原子核作用，所以对轻原子敏感，也可以分辨同位素，而X射线主要是和电子层作用，所以测电子多的元素（原子序数大的元素）比较有优势。中子对于轻原子（如H、N、O）散射很强，测量起来具有优势，穿透性很高，测量起来也是无损测量。这三个衍射方式可以互相辅助。更为具体的原理和优缺点大家可以另外查询，这里不多赘述。