Articles

Wet van Bragg

Posted on

Wet van Bragg, in de natuurkunde, de relatie tussen de onderlinge afstand van atomaire vlakken in kristallen en de invalshoeken waarbij deze vlakken de meest intense weerkaatsingen van elektromagnetische straling, zoals röntgenstraling en gammastraling, en deeltjesgolven, zoals die van elektronen en neutronen, produceren. Voor een maximale intensiteit van gereflecteerde golftreinen moeten zij in fase blijven om constructieve interferentie te produceren, waarbij corresponderende punten van een golf (b.v. de kammen of dalen ervan) gelijktijdig op een punt aankomen. De wet van Bragg werd voor het eerst geformuleerd door Lawrence Bragg, een Engelse natuurkundige.

Het diagram toont golven 1 en 2, in fase met elkaar, die weerkaatsen op atomen A en B van een kristal met een scheidingsafstand d tussen de atomaire vlakken, of roostervlakken. De weerkaatste (weerkaatsende) hoek θ is, zoals proefondervindelijk is aangetoond, gelijk aan de invallende hoek θ. De voorwaarde om de twee golven in fase te houden nadat beide zijn weerkaatst, is dat de weglengte CBD een geheel aantal (n) golflengten (λ), of nλ, bedraagt. Maar uit de meetkunde volgt dat CB en BD gelijk zijn aan elkaar en aan de afstand d maal de sinus van de teruggekaatste hoek θ, of d sin θ. Dus nλ = 2d sin θ, hetgeen de wet van Bragg is. Zoals uit het diagram blijkt, is er bij n = 2 slechts één golflengte langs pad CB; ook zal de weerkaatste hoek kleiner zijn dan die voor bijvoorbeeld n = 3. Van golven die worden weerkaatst over een hoek die overeenkomt met n = 1 wordt gezegd dat zij van de eerste orde van weerkaatsing zijn; de hoek die overeenkomt met n = 2 is van de tweede orde, enzovoort. Voor elke andere hoek (overeenkomend met fractionele n) zullen de gereflecteerde golven uit fase zijn en zal destructieve interferentie optreden, waardoor ze worden vernietigd.

Bragg-diffractie.
Bragg-diffractie.

Encyclopædia Britannica, Inc.

De wet van Bragg is nuttig voor het meten van golflengten en voor het bepalen van de roosterspelingen van kristallen. Om een bepaalde golflengte te meten, worden de stralingsstraal en de detector beide onder een willekeurige hoek θ gezet. De hoek wordt dan gewijzigd totdat een sterk signaal wordt ontvangen. De Bragg-hoek, zoals hij wordt genoemd, geeft dan rechtstreeks uit de wet van Bragg de golflengte. Dit is de voornaamste manier om nauwkeurige energiemetingen te doen aan röntgenstraling en laag-energetische gammastraling. De energieën van neutronen, die volgens de kwantumtheorie golfeigenschappen hebben, worden vaak bepaald door Bragg-reflectie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *