Bragg-Reflexion
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 | Erzeugung: Elektronen werden durch eine Spannung (bei unserem Apparat im Bereich 30 kV) beschleunigt und prallen auf eine schräggestellte Metall-Anode (bei uns aus Kupfer). Dabei entsteht Röntgenstrahlung, die X-Rays. Die Elektronen regen beim Aufprall die Metallelektronen zu heftigen Schwingungen an, so dass wie beim Hertzschen Dipol elektromagnetische Wellen (sehr hoher Frequenz) abgestrahlt werden. Untersuchung der Welleneigenschaft: | Durch Interferenz an Kristallstrukturen, die wir als sehr feine Reflexionsgitter verwenden - in der Größenordnung der Wellenlänge. 
Kristallstruktur: | Wir verwenden einen NaCl-Kristall, indem die Nachbaratome regelmäßig in einem kubischen Gitter angeordnet sind (also auf den Ecken von Würfeln) sitzen (vgl. DB. S. 262). Die Kantenlänge dieser Würfelstruktur beträgt ca. d = 0,3 nm (hier Sicht von oben). 
Bragg-Reflexion: | Gelangt von links Röntgenstrahlung auf das Gitter, so wird es von den einzelnen Atomen reflektiert. Dabei interferieren die an der ersten Ebene reflektierten Wellen mit denen an der zweiten, dritten ... Ebene. Bei einem Ebenenabstand d und einem Winkel zur Ebene j beträgt der Gangunterschied zweier an benachbarten Ebenen reflektierten Wellen: d = 2d sin(j). Damit interferieren die Wellen konstruktiv bei d = k l, mit k = 1, 2 ... (k = 0 kommt nicht vor!) |
k l = 2d sin(j) mit k = 1, 2, ... (mit dem Ebenenabstand d)
| Für die Messungen wird ein Röntgenstrahl auf einen Einkristall
fokussiert, woran er reflektiert wird. Damit kann man das Röntgenspektrum
(vor allem das diskrete) aufnehmen (siehe Programm gitter.exe):
Man fährt mit dem "Arm", auf dem das Zählrohr (Geiger-Müller)
montiert ist, die verschiedenen Winkel ab, so dass man die Maxima und Minima
der Interferenz bestimmen kann. Daraus kann man bei bekanntem d die
Wellenlängen der "Peaks" bestimmen (diese tauchen einmal für k =
1, einmal für k = 2 ... auf). |
|  Debey-Scherrer-Verfahren:
Dies ist ein zweites Verfahren: Dabei verwendet man nicht einen (großen)
Kristall und fährt die einzelnen Winkel ab - sondern Kristallpulver, also
viele (kleine) Kristalle, so dass alle Winkel gleichzeitig eingestellt sind.
Auf einem Fluoreszenzschirm lässt sich dann ein (kreisförmiges)
Interferenzmuster betrachten. Aus dem Radius R und dem Abstand L (Schirm -
Kristall) kann man den Winkel j bestimmen: tan(2j) = R/L (hier wird 2j gemessen, da der Winkel zum einfallenden Strahl bestimmt wird) und daraus mit der Bragg-Bedingung die Wellenlänge oder den Gitterabstand. |
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