上海光学仪器厂

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    上海光学仪器厂，曾经为发展民族工业，填补国内空白，奠定了国家光学工业的系列化， 并先后与德国蔡司-欧波同（ZEISS-OPTON）、徕卡（LEICA）等国际著名光学公司合作生产各类精密光学仪器。

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X-光绕射与布拉格定律

X-光绕射与布拉格定律
X-光绕射是最常见用来决定固体晶体结构的工具，简称为XRD（图一）。绕射发生于当光束被一规则排列点或线的散射，散射后的同相光产生建 设性干涉，相异相光产生破坏性干涉。如果使用单一波长的X-光来照射晶体，可以观察到一特殊图形(pattern)，呈现规则排列亮点（图二）或亮暗线条 交错（图三）。

图解：图一、XRD示意图（上）与真实仪器（下）


图解：图二、奈米氧化锌棒的电子穿隧显微镜影像（左）和XRD图形(右)


图解：图三、二维XRD图形

亮暗线的位置和晶体结构有关， 1913年，威廉？劳伦斯？布拉格与威廉？亨利？布拉格两人，在观察某些晶体产生的X光反射当中，在入射光的波长与角度的配合之下，可以观察到强烈的反射峰的现象。此现象即称为布拉格散射。布拉格定律为描述X-光绕射角度和晶体原子层与层间距离关系的方程式，nλ = 2d sin θ其中λ为X-光波长，d为层距，θ为绕射角度，n为正整数。(图四)

图解：图四、布拉格定律示意图

在晶格当中，上下两层的平面距离固定，入射光可以被任何一层原子而反射，但只有入射光行经距离为波长的整数倍时可以互相作用形成建设性干涉，由图五，被第 一层原子反射和被二层原子反射的光之光程差为BG + GF，且BG + BF = nλ。

又BG = GF = d sin θ
故 nλ = 2d sin θ布拉格定律让两个布拉格教授共享1915年的诺贝尔物理奖。

转载请说明，文章来源于：http://www.shoif.com/old_version/x-光绕射与布拉格定律.shtml

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