قانون براج

يختص قانون براج في الفيزياء بحيود أشعة إكس عند تخللها البلورات ، حيث ينتشر الشعاع الساقط على البلورة في أشكال منتظمة بعد خروجة من البلورة ، وتعطي تلك التشكيلات المنتظمة للأشعة شكل البناء البلوري للمادة.

توصل العالم لورنس براج عام 1912 إلى صياغة الشروط التي يحدث عندها حيود الأشعة السينية على البلورات . وحاز هو ووالده الذي شاركه الجائزة على جائزة نوبل للفيزياء عام 1913 .

تفسير ظاهرة الحيود

حيود أشعة إكس على أحد البلورات ، يقع الشعاع الساقط في وسط اللوح الفوتوغرافي.

حيود براج

عندما يسقط فيض من أشعة إكس على بلورة يتخل فيض الأشعة البلورة ، تنكسر وتنتشر في شكل منتطم عند خروجها من البلورة. وتسمي تلك الظاهرة حيود أشعة إكس أو حيود براج. فعند تثبيت لوحا يصور أشعة إكس خلف البلورة ، نشاهد عليها شكلا منتظما لتوزيع الأشعة ، ويعتمد هذا الشكل على توزيع الذرات داخل البناء البلوري للمادة . أي إذا كانت العينة من الحديد أو الذهب ، يعطي الشكل المنتظم الشكل الخاص للبناء المكعب ، أما إذا كانت المادة جرافيت يعطي كل الأشعة الخارجة من العينة شكلا سداسيا Hexagonal structure.

ويرجع ذلك إلى انعكاس الأشعة السينية من طبقات الذرات داخل البناء البلوري . ويتميز البناء البلوري بانتظام المسافات بين الذرات .

ويحدث هذا الحيود للأشعة عندما تكون طول موجة الأشعة مقاربة للمسافة بين الذرات في المادة:

$n\lambda =2d\,\sin(\theta )$

تربط هذه العلاقة بين :

• المسافة d بين طبقات الذرات ،
• طول موجة الأشعة $\lambda$ ،
• الزاوية $\theta$ بين الشعاع الساقط و مستوي الطبقة البلورية .
• n عدد صحيح يحدد درجة الحيود .

وينطبق هذا القانون على حيود النيوترونات و حيود الإلكترونات .

في البلورة تتسم كل مجموعة من طبقات الذرات بمسافة بينية قدرها d . وعندما يسقط الشعاع على البلورة من زوايا مختلفة نحصل على اللوح الفوتوغرافي على تشكيلة جديدة لتوزيع الأشعة المنعكسة من البلورة . وذلك لأن تغير زاوية سقوط الشعاع يقابله مجموعة طبقات تختلف فيها المسافات البينية .

اقرأ أيضا

• حيود براج
• حيود الإلكترونات
• مثنوية جسيم-موجة
• تداخل