Брэгга света

При этом преобладающая часть света подвергается дифракции по первому порядку (п=1), и поскольку угол падения равен углу дифракции, здесь говорят также об отражении Брэгга свет распространяется так, как если бы он отражался от плоского волнового фронта как от плоского зеркала. [c.183]

Спиралеобразная структура холестерических жидких кристаллов обусловливает специфические оптические их свойства. Жидкие кристаллы подобного типа являются наиболее оптически активными среди всех известных веществ. Они могут поворачивать плоскость поляризации света на угол порядка несколько десятков радиан. Строгая периодичность холестерических молекулярных слоев — аналог дифракционной решетки. При освещении ее белым светом она окрашивается в разные цвета. Это происходит от того, что световые волны рассеиваются под разными углами, что непосредственно следует из формулы Вульфа—Брэгга [c.252]

В том случае, когда коллоидные частицы чрезвычайно однородны по размеру и форме, они могут соединяться, образуя очень однородный регулярно упакованный агломерат, точно так же как молекулы располагаются в кристаллической решетке. В действительности получается как бы кристалл , составленный из коллоидных частиц. Однако из-за того, что размеры такой решетки оказываются слишком большими, интерференционные законы Брэгга не могут быть приложимы к рентгеновским лучам, но остаются справедливыми по отношению к видимой области света, имеюш ей длины волн во много раз больше, чем рентгеновское излучение. В результате получается, что при рассмотрении в лучах отраженного света под определенными угла.ми упорядоченные агрегаты предстают заметно окрашенными. [c.545]

Рис. 8.20. Дифракция света по Брэггу на ультразвуковом поле

Это уравнение называется уравнением Брэгга-, оно позволяет сделать вывод, что для данного кристалла с определенными интервалами отражение происходит только при определенных значениях брэгговского угла 0ш-Иными словами, в отличие от того, как отражается обычный видимый свет от полированной поверхности, падающий пучок будет отражаться не при любом угле падения, а только если некоторый набор плоскостей располагается под соответствующим углом к падающему пучку. Именно поэтому линии пересечения, рассмотренные в предыдущем разделе, не непрерывны, а разбиты на дискретные пятна. Каждое такое пятно можно считать возникшим в результате отражения от некоторого набора плоскостей и для того, чтобы увеличить число наборов, которые окажутся в какой-то момент в отражающем положении, кристалл обычно вращают вокруг вертикальной оси так, как это показано на рис. 6.10. Поэтому получающиеся фотографии называют рентгенограммой вращения. Типичный пример такой рентгенограммы представлен на рис. 6.13. [c.127]

Вычисление средней интенсивности света, рассеянного раствором полимера, связано с представлением о флуктуациях концентрации макромолекул. При этом, однако, игнорируется временная история отдельных флуктуаций. Между тем последние непрерывно рассасываются и вновь возникают вследствие диффузии частиц, участвующих в тепловом движении. Флуктуационная спектроскопия базируется на двух предпосылках на возможности представить флуктуации концентрации в виде пространственного ряда Фурье (Эйнштейн, 1910 г.) и на отождествлении теплового движения в жидкостях с суперпозицией гиперзвуковых волн всевозможных направлений и длин (Дебай, 1912 г.). Объединение двух указанных предпосылок в единую физическую картину (Мандельштам, Бриллюэн) привело к представлению о механизме рассеяния света в жидкостях как об отражении света от фронта гиперзвуковых волн (рис. 1). При этом максимум интенсивности света, рассеянного на данной Фурье-компоненте флуктуации с длиной волны А, будет отвечать условию Брэгга [c.51]

Когда в препарате ПБГ образуются регулярные эквидистантные линии (т. е. проявляется дальний корреляционный порядок), то такая система работает как дифракционная решетка в видимом свете [15]. Робинсону удавалось наблюдать до 8 порядков дифракции, причем шаг, определенный из микрофотографий, совпадал с найденным по формуле Брэгга [c.123]

Теория дифракции рентгеновских лучей в кристаллах разработана В. Л. Брэггом в 1913 г. Одновременно такая теория была разработана Вульфом. Дифракцию рентгеновских лучей в кристалле формально можно рассматривать как отражение от плоскостей атомной решетки. Как и при обычном отражении света, угол падения равен углу отражения. Однако в отличие [c.112]

В сентябре 1947 г. было опубликовано сообщение Брэгга [20] (см. также [21]) о том, что в свете современных данных следует принимать переходный коэффициент от единиц кХ к единицам А [c.127]

Фотонные кристаллы образуются из нанокластеров с размерами, сравнимыми с д линой волны фотонов, например, для видимого диапазона света это сотни нанометров. Благодаря этому, для таких наноструктур наблюдаются дифракционные процессы и выполняются условия Брэгга, подобно рассеянию рентгеновских лучей на атомной кристаллической решетке. Это в свою очередь приводит к возникновению когерентных эффектов при рассеянии и поглощении света, весьма чувствительных к энергии фотонов и направлению их распространения. [c.495]

В соответствии с указанным представлением максимум рассеяния света на данной фурье-компоненте флуктуации концентрации будет наблюдаться под углом 6, отвечающим зеркальному отражению первичного светового пучка от фронта гиперзвуковой волны длиною Л (рис. 1.12) так, что выполняется условие Брэгга [c.37]

Основным и наиболее прямым методом определения структуры являются дифракционные методы, использующие рентгеновские лучи или же нейтронные или электронные пучки. Эти методы обычно применяются для исследования кристаллических образцов. Дифракция возникает тогда, когда излучение (в частности, это может быть видимый свет) проходит через узкую щель или через решетку, состоящую из параллельных близко расположенных щелей. При этом пучок отклоняется (дифрагирует), и дифрагированные пучки создают интерференционную картину светлых и темных полос. Характер интерференционной картины определяется длиной волны излучения и шириной щели или расстоянием между щелями в дифракционной решетке. Для получения интерференционной картины необходимо, чтобы длина волны излучения была сравнима с шириной щели или шагом решетки. Расстояния между атомами в кристаллической решетке того же порядка, что и длина волны рентгеновских лучей, поэтому кристаллы могут служить дифракционной решеткой для рентгеновских лучей. Техника рентгеноструктурного анализа кристаллов была впервые развита в 1912 г. М. Лауэ, а теоретическое обоснование этого метода было сделано В. Г. Брэггом и В. Л. Брэггом. [c.51]

Хотя рентгеновские лучи дифрагируются кристаллической решеткой так же, как видимый свет дифракционной решеткой, Брэгг предложил считать, что рентгеновские лучи отражаются от плоскостей в кристалле. Рентгеновские лучи отражаются только под определенными углами, которые определяются по длинам волн этих лучей и по расстояниям между плоскостями в кристалле. Интенсивность отражения рентгеновских лучей под различными углами определяется или по зачернению фотографической пленки, или с помощью счетчика Гейгера — Мюллера, сцинтилляционного или пропорционального счетчика (стр. 721). [c.658]

С момента появления работы де Бройля (1925) прошло всего два года, когда были опубликованы поразительные результаты опытов Дэвиссона и Джермера, в которых удалось обнаружить волновые свойства электрона. Пучок параллельно летящих электронов, направленный на поверхность монокристалла никеля, отражается под определенным углом, следуя закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения. Угол, под которым происходит особенно сильное отражение, изменяется по мере изменения скорости электронов в пучке. Это вполне естественно, так как от скорости и должна зависеть длина волны электрона (l=hlmv). Рассчитать эту длину можно по известному уравнению Брэггов для отражения рентгеновских лучей от кристалла [c.28]

Уравнение (VI 1.27) называют условием Брэгга. Оно может быть найдено с помощью классической теории интерференции света, рассеянрю-го звуковыми волнами. Впервые на это обратил внимание французский физик Л. Бриллюэн еще в 1914 г. Подробный анализ этого вопроса был дан им в статье, опубликованной в 1922 г. В 1926 г. в несколько иной форме проблема рассматривалась Л. И. Мандельштамом. Пз [c.142]

Корпель в Г966 г. [834] предложил способ под названием дифракция ПО Брэггу (раздел 13.4), основанный, как и шли-"рен-метод, на эффекте Дебая—Сирса. Пространственные колебания коэффициента преломления при достаточной Длине и ширине звуковой волны создают оптическую дифракционную решетку, на которой свет отклоняется так же, как рентгенов-(ские лучи при брэгговской дифракции на плоскостях сетки кристаллической решетки. [c.195]

После работ Дебая и Гинье стало ясно, что природа нового явления по существу аналогична диффракции видимого света малыми экранами и отверстиями. Чтобы подчеркнуть это обстоятельство, мы все случаи рассеяния рентгеновских лучей, когда максимум интенсивности приходится на нулевой угол, объединим наименованием диффракционного рассеяния в отличие от интерференционного, характеризуемого формулой Брэгга [1, 1]. Подобная терминология существенна ввиду того, что под малыми углами можно наблюдать как диффракционное, так и интерференционное рассеяние. [c.43]

Электроны как причина рассеяпяя рентгеновских лучей ионные решетки. Установленная Брэггом зависимость (см. стр. 236) интенсивности рентгеновских лучей, отраженных от плоскостей сетки, занятой одинаковыми атомами, выражающаяся в пропорциональности квадрату их атомного веса, имеет силу только для небольших углов отблеска, да и то лишь приближенно. Эта зависимость находится также в противоречии с установленной ранее Баркла закономерностью, в соответствии с которой интенсивность испускаемого каким-нибудь веществом рентгеновского излучения прямо пропорциональна атомному весу. Это противоречие было устранено Дебаем (1918), показавшим, что дифракция рентгеновских лучей при прохождении их через кристаллы или при отражении от плоскостей решетки кристаллов основана — совершенно так же, как и преломление или отражение обычного света,— на том, что свет, как видимый, так и рентгеновский, попадая на очень мелкую частичку, испытывает рассеяние. При этом такая частичка, на которую падает свет, ведет себя как точка, обладающая собственным свечением, от которой исходит сферическая световая волна. Поэтому ясно, что отражение рентгеновских лучей от-какой-нибудь заполненной определенным количеством материальных точек плоскости решетки будет тем сильнее, чем значительнее рассеивающая способность отдельных частичек. Дебай, опираясь на принципы классической электродинамики, установил, что интенсивность рассеяния, а вместе с тем, следовательно, и отражения рентгеновских лучей должна быть пропорциональна количеству рассеивающих электронов. Именно электроны и обусловливают в действительности рассеяние рентгеновских лучей. Поэтому распределение интенсивностей рассеянного излучения и дает нам непосредственную меру количества и расположения электронов. Но так как в нейтральных атомах число электронов равно порядковому номеру и так как ему же приблизительно пропорционален и атомный вес , то отсюда и следует в общем случае приблизительная пропорциональность между интенсивностью рассеянного излучения и атомным весом, т. е., другими словами, справедливость закона Баркла. Однако, как прказал Дебай, для малых углов отблеска, согласно теории, получается пропорциональность интенсивности квадрату количества электронов, что подтверждает и приближенный закон Брэгга. [c.241]

Такое же убедительное доказательство достоверности того, что составляло основу атомно-молекулярной гипотезы, было дано изучением строения кристаллов при помощи рентгеновских лучей. В 1912 г. М. Лауэ показал, что при пропускании пучка этих лучей через тонкую пластинку кристалла возникает дифракция преломленные лучи правильно распределяются по определенным законам вокруг первичного луча. Согласно Лауэ, кристаллы представляют собой дифракционные решетки для волн длина которых в 10 ООО раз меньше длины волны обыкновенного света. Экспериментальное решение проблемы, поставленной Лауэ, было дано в том же году В. Фридрихом и П. Книппингом, сконструировавшим спектрограф, позволяющий получать фотограммы или рентгенограммы, по которым можно суднть не только о кристаллической системе исследуемого тела, но и установить положение атомов в кристалле. В 1915 г. В. X. и В. Л. Брэгги, отец и сын, опираясь на идею Лауэ, изучили ту же проблему весьма чувствительным и поэтому особенно подходящим для чисто кристаллических тел методом и пришли к важным открытиям относительно их строения [c.419]

Возможность применения метода дифракции медленных электронов (ДМЭ) для изучения поверхностных явлений связана с малой проникающей способностью электронов при энергиях от нескольких электронвольт до сотен электронвольт и с тем фактом, что длина электронной волны (150/В) /2 оказалась подходящей для дифракции на кристаллических решетках твердых веществ. Показано, что для электронов с энергиями не выше 250—300 эВ заметный вклад в образование дифракционной картины вносят только два и.ти три верхних слоя атомов поверхности, причем основной вклад приходится на первый монослой. Из-за малой проникающей способности электронов дифракционная картина по многим характеристикам больше похожа на картину дифракции света от двумерной решетки, чем на дифракцию рентгеновских лучей от трехмерной решетки криста.тлов. Чтобы оценить эти различия, целесообразно сравнить дифракционные картины рентгеновских лучей и ДМЭ. Для получения лауэграмм используют узкий пучок белого рентгеновского излучения, перпендикулярно падающий на монокристалл. От непрозрачного кристалла и рентгеновские лучи и медленные электроны отражаются и появляются с той же стороны криста.тла, откуда падает исходный пучок. Серии брэгговских отражений от разных рядов плоскостей в кристалле образуют дифракционную картину. Эти отражения можно получить в виде маленьких точек на фотопленке, помещенной на расстоянии неско.тьких сантиметров от кристалла нернендикулярно падающему лучу. Каждая точка соответствует брэгговскому отражению от одного ряда атомных плоскостей при одной д.тине во.тны. При несколько отличной длине волны эти плоскости не дадут отражения. Разные наборы плоскостей удовлетворяют уравнению Брэгга при различных длинах волн. Именно поэтому падающий пучок должен состоять из волн разной длины и представлять белое излучение. При применении ДМЭ благодаря преобладающему эффекту двумерной решетки [c.263]

Для определения структуры кристалла методом Фурье необходимо знать относительные фазы рассеянных лучей. Другой очень важный и часто используемый подход заключается в нахождении такого расположения атомов, которое давало бы наблюдаемую дифракционную картину. Можно решить эту задачу оптическим путем, поскольку дифракция рентгеновских лучей от группы атомов может быть промоделирована в виде дифракции света от маски, представляющей собой систему отверстий в непрозрачном экране. Это находит широкое применение при исследовании неупорядоченных структур, например волокон. В этой области были достигнуты значительные успехи. Описание соответствующих методов, основанных на ранней работе Брэгга, можно найти в книге Тэйлора и Липсона [16] (Клуг и де Розье [7] описали применение прибора Тэйлора—Липсона для восстановления изображения от электронных микрофотографий вируса табачной мозаики и спирального хвоста бактериофага) . [c.29]

Сопоставляя результаты кинематического и динамического рассмотрения рассеяния рентгеновских лучей в кристаллах, исследователи в период времени между двумя войнами сводят различия между ними к двум пунктам в направлениях и угловой ширине дифрагированных пучков и в величинах интегрального отражения. Что касается геометрии интерференции, то в течение указанного периода было выполнено значительное число работ, посвященных отклонению от формулы Вульфа — Брэгга измерениям коэффициента преломления методами, перенесенными из оптики видимого света определению универсальных констант, таких, как заряд электрона абсолютному определению длин волн и других величин. Эти исследования, выполненные Парратом, Бирдином, Бергеном и Дэвисом, Ларссоном, Бэклином, Стен-стремом, Реннингером и другими авторами, показали с полной убедительностью справедливость формул динамической теории. Вместе с тем полученные результаты имели во многих случаях скорее качественный, чем количественный характер [14]. [c.10]

Раньше чем двигаться дальше, мы нроиллюстрируедм идеи рентгепоструктурного анализа белков с помощью простого модельного эксперимента, придулшиного Брэггом. Этот эксперимент наглядно иллюстрирует все сказанное выше. Вместо дифракции рентгеновских лучей Брэгг предложил наблюдать дифракцию видимого света, вместо пространственно решетки — плоскую решетку. Чтобы осуществить дифракцию видимых лучей, пользуются простым прибором, изображенным на рис. 41. Свет от источника А собирается конденсором в главном фокусе плоско-выпуклой линзы. Затем параллельные лучи проходят через маску О. Это черная бумага, в которой пробито несколько дырочек. Расположение дырочек соответствует расположению атомов в изучаемой нами молекуле. Например, па рис. 42 изображена маска, передающая строение гексаметилбензола [c.101]

При рассмотрении спектров рассеяння света к идеальной среде обычно рассматривают одну из двух эквивалентных картин — брэгговское отражение от бегущих волн, сопровождаемое эффектом Доиилера (в последнее время чаще применяют квантовый язык, говоря о столкновении фотонов с фононами), или такое же отражение от стоячих волн, сопровождаемое модуляцией. При наличии затухания эти две картины движения в среде перестают быть эквивалентными, что проявляется, в частности, в различии поправок порядка (аА/л)2 в формулам для скорости звука (см. (1) и (2) в таблице). Поскольку в силу условия Брэгга—Вульфа рассеяние света выделяет в пространственном Фурье-спектре флуктуаций компоненту с определенной длиной волны Х (волновым числом к), то более правильной оказывается вторая картина, связывающая спектр рассеяния с модуляцией света затухающими во времени, но однородными в пространстве стоячими волнами плотности [c.264]

В методе Лауэ использовались рентгеновские лучи различных длин волн, по аналогии с видимым светом получи15шие название белых рентгеновских лучей, что привело к определенным трудностям. Можно заметить, что применение приведенного выше уравнения намного облегчается при использовании рентгеновских лучей одной определенной длины волны (монохроматических рентгеновских лучей). Используется одна определенная длина волны из спектра рентгеновских лучей, которая получается от выбранного соответствующим образом антикатода (см. стр. 61). Такое экспериментальное устройство было изготовлено в 1912 г. Брэггом. [c.113]

Уникальные оптические свойства холестерической фазы были обнаружены Рейнитцером и Леманом в их ранних работах, которые завершились открытием жидкокристаллического состояния. Когда белый свет падает на образец с планарной структурой (его оптическая ось перпендикулярна поверхностям стекол), происходит селективное отражение света, причем максимум длины волны отражения изменяется в зависимости от угла падения по закону Брэгга. При нормальном падении отрз женный свет в значительной степени поляризован по кругу. Одна поляризованная по кругу компонента почти полностью отражается в спектральном интервале около 100 А, тогда как другая проходит практически без изменений. Более того, в отличие от обычных случаев, отраженная волна имеет тот же знак круговой поляризации, что и падающая. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология