X-Ray Diffraction, XRD의 원리 및 회절 조건, 회절 실험의 특징

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제목에 있는 그대로 모든 것이 다 있습니다.

목차

1. X선회절 현상 (X-Ray Diffraction, XRD)
2. 결정에 의한 회절(Diffraction)
3. 역격자와 회절(Diffraction)조건
4. X선 검출법의 종류

본문내용

1. X선회절 현상 (X-Ray Diffraction, XRD)

X선 회절(X-Ray Diffraction, XRD)은 물질의 내부 미세구조를 밝히는데 매우 유용한 수단이다.
X선(X-Rays)이 발견되기 전에 이미 빛의 회절(Diffraction)은 잘 알려져 있었으며, 만일 결정이 일정한 간격으로 규칙적인 배열을 한 원자로 되어 있고, 또 X선이 결정내의 원자사이의 거리와 거의 비슷한 파장을 가진 전자파라면, X선이 결정에 의해서 회절 될 것이라고 추정하였고, 이것을 실험적으로 성공한 것은 1912년 독일의 von Laue 에 의해서였다.
다음 사진은 결정에 X선을 조사 시켜서 회절된 X선에 의하여 film을 감광시킨 사진으로, 작고 검은 반점들이 X선이 검출된 위치다.

이것은 X선의 파동성과 결정내 원자의 규칙적인 배열을 동시에 입증한 계기가 되기도 하였다. 같은 해 영국의 W.H. Bragg는 이를 다른 각도로 해석하여 Laue가 사용했던 수식보다 더욱 간단한 수식으로 회절에 필요한 조건을 Bragg`s law (2dSinθ=nλ) 로 나타내었으며, 이 X선회절현상(X-Ray Diffraction)을 이용하여 각종물질의 결정구조를 밝히는데 성공하였다. 두개 이상의 파동 사이에 서로 위상차이가 그 파동의 반파장 만큼 있을 때는 서로 상쇄되어 파동이 사라지나, 위상차이가 파장의 정수배 만큼 있을 때는 진폭이 두배로 되어서 세기가 더 크게 된다.
다음 그림에서 A에서 B까지의 거리는 dSinθ 가 되며, 이는 B에서 C까지의 거리와도 같다. 따라서, AB=BC=dSinθ 이며, nλ=2dSinθ를 만족하면 X선은 회절되어 강하게 나타나게 된다.
이 X선 회절현상을 이용한 X선 회절 분석법(X-Ray Diffractometry)은 초기에 비교적 단순한 형태의 결정 물질 속에 있는 원자들의 배열과 상호거리에 관한 지식과 금속, 중합물질 그리고 다른 고체들의 물리적 성질을 명확하게 이해하는데 많은 도움을 주었다.

참고 자료

없음