Брэгговское отражение. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Брэгговское отражение - схемы дифракции рентгеновских лучей, при к-рой падающий и дифракционный лучи лежат по одну сторону от поверхности кристалла (рис., а). В том случае, когда падающий и дифракционный лучи находятся по разные стороны кристаллич. пластины (рис., б), имеет место лауэвское прохождение. Если угол j между системой атомных плоскостей, находящихся в отражающем положении, и входной поверхностью кристалла равен нулю, то брэгговское отражение наз. симметричным, в остальных случаях - асимметричным. При

имеет место симметричное лауэвское прохождение.

Брэгговское отражение и лауэвское прохождение являются простейшими фундам. задачами динамич. дифракции рентг. лучей, полностью выявляющими её осн. особенности. Введение в рассмотрение схем брэгговского отражения и лауэвского прохождения имеет смысл только для двухлучевой динамич. дифракции. При многолучевой дифракции одновременно имеются и отражённые и прошедшие дифракц. лучи, к-рые могут взаимодействовать, что не позволяет выделять какие-либо простейшие схемы. При кинематич. дифракции, когда обратным влиянием дифракц. луча на проходящий можно пренебречь, различие между брэгговским отражением и лауэвским прохождением исчезает.

Для брэгговского отражения и лауэвского прохождения резко отличаются структура волнового поля внутри кристалла и коэффициенты отражения. Каждой из этих схем присущи свои специфич. эффекты, связанные с разл. характером обратной связи между дифракционной и проходящей волнами.

Схемы взаимного расположения входной поверхности 1 кристаллической пластинки, системы атомных плоскостей 2, находящейся в отражающем положении, прошедшего 3, падающего 4 и дифракционного 5 лучей: а - для асимметричного брэгговского отражения; б - для асимметричного лауэвского прохождения;

- угол Брэгга.

При брэгговском отражении дифракционная и проходящая волны имеют противоположно направленные относительно оси z проекции векторов потоков энергии (активная связь). В случае лауэвского прохождения эти связанные волны имеют одинаково направленные вдоль оси z проекции потока энергии (пассивная связь).

Непосредств. перехода брэгговского отражения в лауэвское прохождение и обратно, напр. за счёт изменения длины волны излучения, нет. Это связано с тем, что при углах

(рис., а, б), попадающих в интервал

, где

- критич. угол полного внеш. отражения (см. Поляризуемость рентгеновская ),часть интенсивности дифракц. луча испытывает полное внеш. отражение. При этом поле в кристалле меняет свою структуру и исходная двухлучевая конфигурация превращается в трёхлучевую (т. н. резко асимметричная дифракция). Аналогичная ситуация возникает также при малых углах скольжения

падающего на кристалл луча.

Для электронов возможность реализации условий лауэвского прохождения и брэгговского отражения зависит от энергии частиц. В электронной микроскопии при ускоряющих напряжениях ~10⁵ В из-за малой величины угла Брэгга

обычно имеют место лауэвское прохождение. Наблюдение брэгговского отражения возможно при анализе поверхностей твёрдых тел методом дифракции медленных электронов с энергиями ~10-100 эВ.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.