Ichak rentgenografiyasi: natijani ko'rsatadigan tayyorgarlik

Rentgen difraksiyasi

Kiruvchi nur (yuqori chapdan keladi) har bir tarqaluvchini sharsimon to'lqin sifatida intensivligining kichik qismini qayta nurlanishiga olib keladi. Agar tarqaluvchilar ajratish bilan nosimmetrik tarzda joylashtirilsa d, bu sferik to'lqinlar sinxronlashtiriladi (konstruktiv ravishda qo'shiladi) faqat ularning yo'llari uzunligi farqi 2 bo'lgan yo'nalishlardad sin θ ning butun soniga teng to'lqin uzunligi λ. Bunday holda, kiruvchi nurning bir qismi 2θ burchak bilan burilib, a hosil bo'ladi aks ettirish joy difraktsiya naqshlari.
Kristallar atomlarning doimiy massivlari bo'lib, rentgen nurlarini elektromagnit nurlanish to'lqinlari deb hisoblash mumkin. Atomlar rentgen to'lqinlarini birinchi navbatda atomlarning elektronlari orqali tarqatadi. Dengiz chiroqiga urilgan okean to'lqini dengizdan chiqadigan ikkilamchi dumaloq to'lqinlarni hosil qilgani kabi, elektronga tushgan rentgen nurlari ham elektrondan chiqadigan ikkilamchi sferik to'lqinlarni hosil qiladi. Ushbu hodisa sifatida tanilgan elastik tarqalish, va elektron (yoki dengiz chiroqi) deb nomlanadi sochuvchi. Muntazam ravishda tarqaladigan massiv sharsimon to'lqinlarning muntazam massivini hosil qiladi. Garchi bu to'lqinlar bir-birini aksariyat yo'nalishlarda bekor qilsa ham halokatli aralashuv, ular tomonidan aniqlangan bir necha aniq yo'nalishlarda konstruktiv ravishda qo'shiladi Bragg qonuni:
Bu yerda d diffraktsion tekisliklar orasidagi bo'shliq, tushish burchagi, n har qanday butun son, va λ - nurning to'lqin uzunligi. Ushbu aniq yo'nalishlar dog'lar ko'rinishida ko'rinadi difraktsiya naqshlari deb nomlangan aks ettirishlar. Shunday qilib, rentgen diffraktsiyasi elektromagnit to'lqin (rentgen) natijasida tarqaluvchilarning muntazam massiviga (kristal ichidagi atomlarning takroriy joylashuvi) ta'sir qiladi.
Difraksion naqsh hosil qilish uchun rentgen nurlaridan foydalaniladi, chunki ularning to'lqin uzunligi g odatda kattalikning kattaligi (1-100 angstrom) oraliq bilan bir xil d kristaldagi tekisliklar orasida. Printsipial ravishda, tarqaluvchilarning doimiy qatoriga ta'sir qiladigan har qanday to'lqin hosil bo'ladi difraktsiya, oldindan taxmin qilinganidek Franchesko Mariya Grimaldi 1665 yilda. Difraksiyani sezilarli darajada oshirish uchun sochuvchilar orasidagi masofa va ta'sir ko'rsatayotgan to'lqinning to'lqin uzunligi kattaligiga o'xshash bo'lishi kerak. Masalan, quyosh nuri parranda tuklari orqali diffraktsiyasi haqida xabar berilgan Jeyms Gregori keyingi 17-asrda. Birinchi sun'iy difraksion panjaralar chunki ko'rinadigan yorug'lik tomonidan qurilgan Devid Rittenxaus 1787 yilda va Jozef fon Fraunhofer 1821 yilda. Ammo ko'rinadigan yorug'lik juda uzun to'lqin uzunligiga ega (odatda 5500 angstrom), kristallarning difraksiyasini kuzatish uchun. Birinchi rentgen difraksiyasi tajribalaridan oldin, kristaldagi panjara tekisliklari orasidagi masofalar aniq ma'lum emas edi.
Kristallardan a sifatida foydalanish mumkin degan fikr difraksion panjara uchun X-nurlari o'rtasidagi suhbatda 1912 yilda paydo bo'lgan Pol Piter Evald va Maks fon Laue ichida Ingliz bog'i yilda Myunxen. Evald tezis uchun kristallarning rezonator modelini taklif qilgan edi, ammo bu model yordamida tasdiqlanib bo'lmadi ko'rinadigan yorug'lik, chunki to'lqin uzunligi rezonatorlar orasidagi masofadan ancha katta edi. Von Lau bunday kichik oraliqlarni kuzatish uchun to'lqin uzunligining qisqaroq elektromagnit nurlanishi kerakligini anglab etdi va rentgen nurlari kristallardagi birlik-hujayra oralig'i bilan taqqoslanadigan to'lqin uzunligiga ega bo'lishi mumkinligini taxmin qildi. Von Laue ikkita texnik xodim - Valter Fridrix va uning yordamchisi Pol Kniping bilan birgalikda rentgen nurlari nurlarini nurlantirish uchun ishlagan. mis sulfat kristallini oling va uning difraksiyasini a ga yozing fotografiya plitasi. Ishlab chiqilgandan so'ng, plastinka markaziy nur tomonidan ishlab chiqarilgan nuqta atrofida kesishgan doiralar shaklida joylashtirilgan juda ko'p aniqlangan dog'larni ko'rsatdi.^[17][18] Fon Laue kristaldagi sochilish burchaklari va birlik-xujayralar oralig'ining o'lchamlari va yo'nalishini bir-biriga bog'laydigan qonunni ishlab chiqdi, u uchun unga Fizika bo'yicha Nobel mukofoti 1914 yilda.^[19]