Undang-undang Bragg • James Trefil, Ensiklopedia "Dua Ratus Hukum Alam Semesta"

Undang-undang Bragg

Di dalam kristal, atom-atom secara teratur diatur ke dalam struktur geometrik yang sering berulang, yang biasa dipanggil kekisi kristal. Ia agak seperti timbunan jeruk pada dulang buah. Salah satu tugas fizik keadaan pepejal adalah untuk menguraikan struktur kristal. Ini biasanya berdasarkan kaedah berasaskan undang-undang, yang ditemui oleh ilmuwan Inggeris kelahiran Australia Sir William Lawrence Bragg bersama bapanya.

Apabila sinar-x jatuh pada kristal, setiap atom menjadi pusat pelepasan gelombang sekunder Huygens (lihat Prinsip Huygens). Kristal itu sendiri boleh dibahagikan kepada satu set pesawat selari yang ditakrifkan oleh struktur atom kisi (secara konvensional, pesawat pertama ditentukan oleh arah dari atom kepada dua jiran terdekatnya, yang kedua dengan arah dari atom ke dua jiran yang seterusnya di sepanjang kisi kristal dan sebagainya). Gelombang penyelarasan sekunder dalam kes umum tidak akan saling menguatkan, kecuali apabila mereka jatuh ke titik pemerhatian (pada skrin atau penerima) dengan peralihan fasa bersamaan dengan bilangan integer panjang gelombang.Keadaan ini, yang menentukan puncak keamatan corak difraksi, boleh ditulis seperti berikut:

2d dosa θ = nλ

di mana d – jarak antara pesawat sejajar kisi kristal, θ – sudut penyebaran sinar-x, λ adalah panjang gelombang sinar-x, dan n – integer (perintah difraksi). Pada n = 1, kita memerhatikan puncak penguatan bersama gelombang difraksi oleh atom yang dipisahkan antara satu sama lain dengan satu gelombang panjang, dengan n = 2 – puncak kedua difraksi (perbezaan laluan adalah dua panjang gelombang), dan lain-lain

Keadaan ini, yang kini dikenali sebagai undang-undang Bragg, memberitahu kita bahawa pada panjang gelombang yang diberikan, sinar-X dikuatkan pada sudut penyebaran tertentu, dan dari sudut pesongan ini kita dapat mengira jarak antara pesawat kekisi kristal. Setiap pesawat ini akan sesuai dengan puncak kecerahan sinar-X dalam corak difraksi, tertakluk kepada keadaan Bragg.

Oleh itu, apabila kristal disinari dengan sinar sinar-X yang difokuskan pada pintu keluar, kita mendapat balok yang bertaburan sebagai hasil daripada pembelauan dengan puncak kecerahan yang jelas. Di sudut sisihan puncak kecerahan dari arah rasuk yang asal, saintis hari ini dengan ketepatan yang besar mengira jarak antara atom-atom dari kisi kristal. Kaedah ini dipanggil radiografi difraksi. Hari ini ia amat penting dalam bioteknologi, kerana Pembelahan sinar-X – Salah satu kaedah utama yang digunakan untuk mentakrifkan struktur molekul biologi.

William Henry Bragg, William Lawrence Bragg
William Henry Bragg, 1862-1942
William Lawrence Bragg, 1890-1971

Ahli fizik Inggeris. Satu-satunya kes dalam sejarah apabila bapa dan anak berkongsi Hadiah Nobel. William Bragg Sr. dilahirkan di Westwood, England. Selepas menamatkan pengajian di Cambridge, beliau mengajar fizik di beberapa universiti di UK dan Australia. Selepas penemuan sinaran radioaktif, dia menjadi berminat dalam penyelidikan mengenai interaksi dengan bahan tersebut. Kajian yang paling penting dan berjaya mengenai penyebaran sinaran X pada kristal, dia menghabiskan bersama dengan anaknya. Untuk kajian ini, bapa dan anak lelaki dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 1915. Kemudian William Henry berkhidmat sebagai pengarah Institut Diraja dan pengerusi Royal Society. William Lawrence menumpukan seluruh kerjaya saintifiknya kepada pembangunan kristalografi yang lebih lanjut, sebuah sains yang asasnya telah diletakkan bersama bapanya.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: