Verständnis der Braggs-Röntgenbeugung und warum Licht als einzelner "Strahl/Linie" behandelt wird

Mit Optik kenne ich mich nicht aus. Daher ist mir mein Wissen, Licht als einzelne Linien zu behandeln, fast völlig fremd. Obwohl ich etwas über EM-Wellen und Maxwells-Gleichungen weiß, können Sie in dieser Sprache antworten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sollen in dem Bild beide Linien Teile desselben Lichtstrahls sein, und diese Linien entsprechen den Kanten eines solchen Strahls?

Wenn ja, warum ist es richtig, nur das Verhalten der Strahlkanten zu verstehen?

Angeblich kann der Gangunterschied zu konstruktiven Interferenzen führen, aber ich sehe nicht, wie das richtig sein kann, wenn beide Linien nicht auf dem gleichen Punkt auf dem Detektor landen! – Das ist eine große Verwirrung für mich.

Schließlich haben Lichtstrahlen keine so kleinen Durchmesser. Sie sind viel größer. Wie lässt sich diese Ansicht des Braggs-Röntgenspektrometers vergrößern? Findet dieses Ereignis (das im Bild) in großem Umfang statt, und erzählen wir also für jedes dieser Ereignisse dieselbe Geschichte?

Ist es nicht wichtig, dass ray(2) mit einem Flugzeug abstürzen kann, das sich nicht unmittelbar unter dem ersten Flugzeug befindet? Führt so etwas zu Fehlern?

Danke.

Antworten (2)

Sollen beide Linien Teile desselben Lichtstrahls sein, und diese Linien entsprechen den Kanten eines solchen Strahls?

Nein, beide Linien sollen stellvertretend für verschiedene mögliche Lichtwege stehen, die sich wirklich über eine große Fläche erstrecken, und sind zur Veranschaulichung getrennt.

Angeblich kann der Gangunterschied zu konstruktiven Interferenzen führen, aber ich sehe nicht, wie das richtig sein kann, wenn beide Linien nicht auf dem gleichen Punkt auf dem Detektor landen!

Stellen Sie sich vor, dass der "Strahl 1" in der Abbildung ein wenig verschoben wurde. Dann könnten Sie sehen, dass die ausgehenden Lichtvektoren von Strahl 1 und Strahl 2 tatsächlich auf den gleichen Punkt auf dem Detektor zusteuern und interferieren könnten. Was tatsächlich passiert, ist, dass effektiv viele Strahlen auf die gesamte Oberfläche treffen, was ähnlich Streuereignissen von der nächsten Ebene von Atomen entspricht (ebenfalls meistens kontinuierlich auftritt).

Findet dieses Ereignis (das im Bild) in großem Umfang statt, und erzählen wir also für jedes dieser Ereignisse dieselbe Geschichte?

Rechts. Stellen Sie sich vor, Sie ziehen das ganze Bild hinüber und erstellen viele Kopien dieser Ereignisse.

Ist es nicht wichtig, dass ray(2) mit einem Flugzeug abstürzen kann, das sich nicht unmittelbar unter dem ersten Flugzeug befindet? Führt so etwas zu Fehlern?

Wenn Strahl 2 eine halbe Wellenlängendifferenz hat, dann würde ein hypothetischer Strahl 3 eine volle Wellenlängendifferenz haben und nicht stören, und ein hypothetischer Strahl 4 hätte wieder eine halbe Wellenlänge usw. Es ist wichtig, dass viel Streuung auftreten kann, weil es Ihnen ermöglicht, die Kristallstruktur auf weitere Weise zu untersuchen - die meisten realen Materialien sind schließlich nicht so einfach.

Die ersten beiden Reflexionen einer unbekannten Probe fehlen aufgrund eines Montagefehlers der Probe. Das Verhältnis zwischen dritter und vierter Reflexion beträgt 68 %. Welche Kristallstruktur hat die Probe? Wenn der Beugungswinkel (2 Theta) der dritten Reflexion 54 Grad (A-1,79 Å) beträgt, berechnen Sie den Gitterparameter der Probe.