вське випромінювання з довжинами хвиль см.
Простий метод розрахунку дифракції рентгенівського випромінювання на кристалічній решітці запропонували англійські фізики Брегг (батько і син) і радянський фізик Вульф. Уявімо кристали у вигляді сукупності паралельних кристалографічних площин, віддалених один від одного на відстані d. Пучок паралельних монохроматичних рентгенівських променів падає під кутом ковзання (кут між напрямком падаючих променів і кристалографічної площиною) і збуджує атоми кристалічної решітки, які стають джерелами когерентних вторинних хвиль 1 « і 2 », интерферирующих між собою, подібно вторинним хвилях від щілин дифракційної решітки.
Максимуми інтенсивності спостерігаються в тих напрямках, в яких всі відображені атомними площинами хвилі знаходитимуться в однаковій фазі. Ці напрямки задовольняють формулою Брегга - Вульфа (формула Брегга)
,
тобто при різниці ходу між двома променями, відбитими від сусідніх кристалографічних площин, кратній цілому числу довжин хвиль, спостерігається дифракційний максимум.
За допомогою формули Брегг-Вульфа вирішують дві важливі фізичні завдання:
) визначають міжплощинна відстань і досліджують структуру кристала. Ця формула лежить в основі рентгеноструктурного аналізу.
) знаючи, визначають довжину хвилі. Цими завданнями займаються в рентгенівської спектроскопії.
У квантовій механіці показано, що хвильовими властивостями володіють елементарні частки (електрони, протони, нейтрони та ін.) Для них також можна записати формулу, аналогічну формулою Брегга-Вульфа, і проводити відповідні структурні дослідження. Переважна більшість результатів про внутрішню структуру матеріальних тіл отримано з використанням дифракційних методів.
5. Точність спектральних приладів
Всі прилади характеризуються певною точністю. Навіть для ідеальних оптичних систем граничні значення одержуваних зображень. Це пов'язано з хвильової природою світла. Зображення будь світиться точки являє собою дифракційну картину у вигляді світлої плями, оточеного темними і світлими кільцями. В оптичних приладах для характеристики точності використовується принцип Релея:
Зображення двох довколишніх спектральних ліній розв'язні, якщо центральний максимум одній лінії збігається з першим мінімумом дифракційної картини від іншої лінії (вирішувані - можна розрізнити). На малюнку показані дифракційні картини для вирішуваних і нерозв'язних ліній.
Якщо критерій Релея порушений, то спостерігається одна лінія (ширша).
дозволяє здатність спектрального приладу називають величину
,
де - абсолютне значення мінімальної різниці довжин хвиль двох сусідніх спектральних ліній, при яких ці лінії реєструються роздільно.
Можна показати, що роздільна здатність дифракційної решітки визначається формулою
,
де т - порядок спектра (номер смуги), N - число щілин дифракційної решітки. Для сучасних дифракційних решіток роздільна здатність R ~ 2? 105.
При визначенні кутових характеристик вимірюваних об'єктів (телескопи, біноклі тощо) в якості характеристики точності використовується кутова дисперсія. Кутовий дисперсією називається величина
,
де - кутова ві...
