Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիա

Պատկեր:Breakage-Reunion-Domain-of-Streptococcus-pneumoniae-Topoisomerase-IV-Crystal-Structure-of-a-Gram-pone.0000301.s003.ogv

Դիֆրակցիոն երկրաչափություն

Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիա, ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը նյութի էլեկտրոնների հետ փոխազդելիս, առանց ալիքի երկարության փոփոխության ցրված երկրորդային ալիքների ինտերֆերենցիայի արդյունք։ Ցրումը կարող է հանգեցնել նաև ալիքի երկարության փոփոխության։ Ցրված ճառագայթների ուղղությունը և ինտենսիվությունը կախված են ցրող նյութի ներքին կառուցվածքից (էլեկտրոնների բաշխումից)։ Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիան (որպես դրանց ալիքային բնույթի ապացույց) փորձով դիտելու համար բյուրեղի տարածական ցանցն օգտագործելու գաղափարը տեսականորեն մշակել է Լաուեն (1912)։ Բյուրեղում ցրող կենտրոնների (ատոմներ, իոններ) հեռավորությունը ռենտգենյան ճառագայթների ալիքի երկարության կարգի մեծություն է ($1A$), ուստի, ռենտգենյան ճառագայթների համար բյուրեղը բնական եռաչափ դիֆրակցիոն ցանց է։ Դիֆրակցիոն մաքսիմումների ուղղությունները որոշվում են Լաուեի պայմաններով՝

$a(cos\alpha -cos{\alpha }_0)=p\lambda ,b(cos\beta -cos{\beta }_0)=q\lambda ,c(cos\gamma -cos{\gamma }_0)=r\lambda$,

ուր $a,b,c$-ն բյուրեղային ցանցի պարբերություններն են երեք առանցքների ուղղությամբ, ${\alpha }_0,{\beta }_0,{\gamma }_0$-ն ընկնող, իսկ $\alpha ,\beta ,\gamma$-ն՝ ցրված ճառագայթների կազմած անկյուններն են բյուրեղի առանցքների հետ, $\lambda$-ն ալիքի երկարությունն է, իսկ $p,q,r$-ը ամբողջ թվեր են։ Ու․ Բրեգը և Յու․ Վուլֆը բյուրեղի տարածական ցանցից ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիան մեկնաբանեցին որպես ատոմային հարթությունների համակարգերից ռենտգենյան ճառագայթների ընտրողական (սելեկտիվ) անդրադարձում։ Անշարժ միաբյուրեղներից ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիա ստացվում է ճառագայթների բազմերանգ փնջի, իսկ բազմաբյուրեղներից՝ մեներանգ փնջի դեպքում։ Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիայի երևույթն ընկած է ռենտգենակառուցվածքային վերլուծության և ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիայի հիմքում։ Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիա դիտվում է նաև, երբ ճառագայթները ցրվում են ամորֆ մարմիններից, հեղուկներից կամ գազերից։ Այս դեպքում ինտենսիվության փոփոխության կախումը ցրման անկյունից արտահայտվում է նմուշի միջով անցնող ճառագայթների փնջի շուրջն առաջացած մեկ կամ մի քանի լայն օղակներով (հալո), որոնց դիրքը կախված է նյութի մոլեկուլների միջին հեռավորությունից կամ մոլեկուլի ատոմների հեռավորություններից։ Ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիա ստացվում է նաև օպտիկական դիֆրակցիոն ցանցով, եթե ճառագայթների սահքի անկյունը ցանցի նկատմամբ փոքր է լրիվ անդրադարձման անկյունից։

Տես նաև

• Քոմփթոնի էֆեկտ
• Բրեգ-Վուլֆի պայման

Գրականություն

• Боровский И․ Б․, Физические основы рентгеноспектральных исследований, 1956․