Рассеяние рентгеновских лучей в кристаллах

Большинство элементов кристаллизуется в одной из этих четырех простых структур — кубической, объемно-центрированной, кубической гранецентрированной и гексагональной плотневшей упаковки — или в структуре алмаза. Более сложные кристаллические соединения строятся из многих различных элементарных ячеек. Приведем здесь лишь одну из них ввиду ее простоты. Это структура поваренной соли, то есть хлористого натрия. Атомы натрия и хлора, чередуясь, образуют вместе простой куб. Заметим, что эту структуру также можно представить себе состоящей из пересекающихся гранецентрированных кубических решеток атомов натрия, с одной стороны, и атомов хлора — с другой. Большая часть наших сведений о поведении непрерывно движущихся электронов и атомов в кристаллах получена в результате изучения таких простых структур.

Самым подходящим инструментом для определения расположения атомов в кристаллах, встречающихся в природе, оказались рентгеновские лучи. Изучение рассеяния рентгеновских лучей это по существу изучение рассеяния волн препятствиями, образующими геометрически правильную систему. Каждый, кто знаком с элементарным курсом физики, может вспомнить замечательное свойство волнового движения, заключающееся в том, что при наложении друг на друга двух волн вызываемые ими смещения среды могут складываться или вычитаться одно из другого. Это явление, как известно, называется интерференцией волн. Тот, кто видел в физической лаборатории кювету с водой, на поверхности которой создаются волны, несомненно, наблюдал много интересных явлений, возникающих при интерференции волн. Вы можете наблюдать поверхность воды в кювете, когда происходит одновременно распространение волн от двух точечных источников. Эти волны интерферируют друг с другом.

Здесь же видно, что в результате интерференции волны распространяются от источников только в определенных направлениях, в промежутках между которыми никакого волнового движения нет. Если на одной линии с указанными источниками расположить еще несколько равноудаленных источников волн, то области распространения волн от источников сузились бы, а промежуточные области спокойной воды расширились.


Комментарии запрещены.





Статистика

Рейтинг@Mail.ru