[자연과학]브래그법칙

소개글

우선, 회절과 반사에 대한 이야기부터 시작하여
본론으로 들어가서 브래그법칙의 정의와 유도방식 등에 대해서...

목차

회절과 반사의 정의
회절과 반사의 차이점.
브래그 법칙의 정의.
브래그 법칙의 유도.
브래그 법칙의 응용.

본문내용

회절과 반사의 정의
*회절*
파동이 장애물의 뒤쪽에 기하학적으로 결정된 그림자를 만들지 않고 그림자에 해당하는 부분까지 돌아 들어가는 현상
*반사*
파동이 한 매질(媒質)에서 다른 매질로 향해 전파(傳播)해갈 때, 경계면에서 일부 파동이 진행방향을 바꾸어 원래의 매질 안으로 되돌아오는 현상

X-선 회절
입사선의 경로에 놓인 결정의 모든 원자들에 의해 산란되어진 파로 구성되어있음.
보강간섭, 브래그법칙을 만족하는 오직 일정한 각도(브래그각)에서만 일어난다.
강도는 입사선의 강도에 비해 작다.
입사선(or회절선)의각 =
시료표면과 입사선(회절선) 사이의각


가시광전의 반사
λ/2 두께 정도의 표면층에서 발생한 표면적 현상.
모든 입사각에서 일어난다.
반사된 가시광선의 강도는 입사한 가시광선의 강도와 비슷하다
입사각(or반사각)=시료의 표면에 수직한 선과 입사선(반사선)사이의각

브래그 법칙의 정의
X-선 파장과 원자면간 거리와의 관계

nλ= 2dsinθ

d: 면간 거리
θ: 입사각
n: 반사차수
λ: 파장의 길이

*실험에서 재료의 결정구조를 결정하거나 회절패턴에 지수를 붙이는데 사용된다.

브래그 법칙의 유도
경로차(δ) = nλ
δ = DE+EC′ =2EC′

sinθ = EC′
CE
EC′= CEsinθ

δ = 2EC′ = 2CEsinθ

δ = 2d′sinθ

nλ = 2d′sinθ

브래그법칙의 응용
1) n = 반사의 차수
2) n = 1 일때 1차반사가 일어난다
3) n>1 인 고차반사
λ = 2d′/n sinθ
* 이때, d′ 는 (hkl)면의 면간격이고 d′/n 은
(nh nk nl) 면의 면간격이다.
* 고차반사 => 1/n 의 면간거리를 가진 면들의 1차
반사
* d= d′/n 로 놓으면

∴ λ = 2dsinθ

참고 자료

* X-선 회정 실질적인 접근
- 김유택 역 -