Hvordan forklarer lov de linjer, der er opnået i diffraktionspulvermetode?

Braggs lov:

Braggs lov siger, at når røntgenstråler hændes på en krystal, vil de blive diffraheret (spredt) i specifikke vinkler, der afhænger af bølgelængden af ​​røntgenstråler og afstanden mellem atomernes plan i krystallen. Dette forhold udtrykkes af følgende ligning:

nλ =2d sin θ

hvor:

* n er et heltal (1, 2, 3, ...), der repræsenterer diffraktionens rækkefølge.

* λ er bølgelængden af ​​røntgenstrålerne.

* d er afstanden mellem krystalflyene.

* θ er diffraktionsvinklen.

Diffraktionspulvermetode:

I en diffraktionspulvermetode anvendes en fin pulverprøve af materialet. Pulveret indeholder tilfældigt orienterede krystallitter. Når røntgenstråler er lyste på pulveret, spreder krystallitterne røntgenstrålerne i forskellige vinkler afhængigt af deres orienteringer.

Forklaring af linjerne:

* Konstruktiv interferens: Når røntgenstrålerne er diffraheret fra forskellige krystallitter, forstyrrer konstruktivt (dvs. deres bølger forstærker hinanden), observeres en diffraktionstop. Denne konstruktive interferens sker, når stiforskellen mellem røntgenstråler diffraheret fra to tilstødende planer er et integreret multipel af bølgelængden (som defineret af Braggs lov).

* vinkel og afstand: Den vinkel, hvormed en top forekommer, er direkte relateret til afstanden mellem krystalplanerne (D) i henhold til Braggs lov.

* Intensitet: Intensiteten af ​​en top er proportional med antallet af planer med den specifikke afstand. Flere fly med denne afstand vil føre til en mere intens top.

* Unikt fingeraftryk: Hvert materiale har et unikt arrangement af atomer og derfor et unikt sæt interplanære mellemrum (D). Dette resulterer i et unikt diffraktionsmønster, som et fingeraftryk, der kan bruges til at identificere materialet.

Sammendrag:

I det væsentlige repræsenterer linierne i en diffraktionspulvermetode de vinkler, hvorpå konstruktiv interferens af røntgenstråler forekommer på grund af den specifikke afstand mellem atomernes planer i materialet. Hver linje svarer til et unikt sæt krystalfly og deres afstand, hvilket giver et fingeraftryk af materialets krystalstruktur.