הבדל מפתח - Bragg vs Laue Diffraction
דיפרקציות בראג ולאו הם חוקים המשמשים להסבר עקיפות קרני רנטגן בטכניקות קריסטלוגרפיות. חוק בראג הוא מקרה מיוחד של עקיפה של לאו. דיפרקציית לאו (או משוואת לאו) מתייחסת לפיזור של גלים בתהליך עקיפה על ידי גביש. משוואת לאו נקראה על שם מקס פון לאו (1879-1960). חוק בראג, לעומת זאת, נותן את הזוויות לפיזור קוהרנטי ובלתי קוהרנטי מסריג קריסטל. ההבדל העיקרי בין דיפרקציית Bragg ל-Laue הוא שדיפרקציית בראג נותנת את הזוויות לפיזור קוהרנטי ובלתי קוהרנטי מסריג גביש ואילו עקיפה של Laue מתייחסת לפיזור של גלים בתהליך של עקיפה על ידי גביש.
מהי Bragg Diffraction?
Bragg דיפרקציה נותנת את הזוויות לפיזור קוהרנטי ובלתי קוהרנטי מסריג קריסטל. טכניקות קריסטלוגרפיות כוללות שכיחות של קרני רנטגן על רשתות גבישים והתבוננות בפיזור גלים. כאשר קרני רנטגן מפוזרות מסריג גביש, חוק ה-Bragg מתאר את הזוויות שבהן מוחזרות קרני הרנטגן על ידי פני המחשוף של הגביש. הזווית הנצפית כאן ידועה בשם תטא (θ).
המשוואה של בראג
חוק הבראג יכול להינתן כמפורט להלן.
nλ=2d sinθ
כאן, d הוא המרחק בין השכבות האטומיות של סריג הגביש. זה נקרא גם מרווח סריג והוא פרמטר משתנה (משתנה בהתאם לסוג הגביש). למבדה (λ) היא גם משתנה, והיא אורך הגל של קרן הרנטגן הפוגעת. θ היא זווית הפיזור. הסמל "n" מייצג מספר שלם. 2d sinθ נותן את הפרש הנתיב בין שני גלים שעוברים הפרעות בונה.
איור 1: מטוסי דיפרקציה של Bragg
דיפרקציית ה-Braggs מתרחשת כאשר מרווח הסריג של הגביש ניתן להשוואה לאלומת קרני הרנטגן הנכנסת. כאן, אלומת קרני הרנטגן צריכה להיות מפוזרת על ידי האטומים של אותו סריג בצורה ספקולרית (השתקפות דמוית מראה ממשטח), והקרן המפוזרת צריכה לעבור הפרעות בונות.
מהי לאו דיפרקציה?
דיפרקציה של Laue (או משוואת Laue) מתייחסת לפיזור של גלים בתהליך של עקיפה על ידי גביש. הוא משמש לרוב לליטוש משטח או לקבלת מידות של פני השטח. לכן, טכניקה זו משמשת למדידת כיוון גביש. תבנית עקיפה של לאו ניתנת על ידי קבוצות של שכבות אטומיות מקבילות בגביש; התבנית היא מערך קבוע של כתמים על תחליב צילום.
איור 2: דפוס לאו נתון על ידי קריסטל
המדידות נעשות באמצעות שידור או השתקפות אחורית של קרני רנטגן. כאשר משתמשים בדגימה המכילה סוג אחד של גבישים לבדיקה, ניתן להשיג עקיפה אינטנסיבית גבוהה. הסימטריה של דפוס Laue משמשת לעתים קרובות ליישומים. אם קרן הרנטגן הנכנסת מקבילה לכיוון בעל סימטריה גבוהה של הסריג, אזי תבנית Laue שניתנת על ידי קרן זו היא גם תבנית סימטרית גבוהה. לדוגמה, אם האלומה הנכנסת מקבילה לקצה של תא היחידה של הגביש, אלומה זו נותנת דפוס סימטרי פי ארבעה של כתמי לאואה.
מה ההבדל בין Bragg ו-Laue Diffraction?
Bragg vs Laue Diffraction |
|
| דיפרקציית בראג נותנת את הזוויות לפיזור קוהרנטי ובלתי קוהרנטי מסריג קריסטל. | דיפרקציה לאו מתייחסת לפיזור של גלים בתהליך של עקיפה על ידי גביש. |
| מנהל | |
| דיפרקציה של בראג דורשת סריגים המקובצים למשפחות שונות של מישורים. | דיפרקציה של לאו אינה דורשת מישורים או מרווחים מסוימים. |
| Reflection | |
| דיפרקציית בראג דורשת השתקפות אספקלרית של הקרינה המתרחשת. | דיפרקציית לאו אינה מחייבת שהקרינה תשתקף בצורה אדירה. |
סיכום – Bragg vs Laue Diffraction
דיפרקציות בראג ולאו משמשות כטכניקות וחוקים קריסטלוגרפיים לתיאור מערכות גבישים שונות. ההבדל העיקרי בין עקיפה של בראג ל-Laue הוא שעקיפה של בראג נותנת את הזוויות לפיזור קוהרנטי ובלתי קוהרנטי מסריג גביש ואילו עקיפה של לאו מתייחסת לפיזור של גלים בתהליך של עקיפה על ידי גביש.
