ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

Рассеяние рентгеновских лучей кристаллами, при котором из начального пучка лучей возникают вторичные отклонённые пучки той же длины волны, появившиеся в результате взаимодействия первичных рентгеновских лучей с электронами вещества; направление и интенсивность вторичных пучков зависят от строения рассеивающего объекта. Наряду с рассеянием без изменения длины волны наблюдается рассеяние с изменением длины волны — так называемое комптоновское рассеяние. Кристалл является естественной трёхмерной дифракционной решёткой для рентгеновских лучей. Направление дифракционных максимумов удовлетворяет одновр. трём условиям: a(cos a — cos ) = Нl; b(cos b — cos ) = Kl; с(cos g — cos ) = Ll. Здесь а, b, с — периоды кристаллической решётки по трём её осям; , , — углы, образуемые падающим, а a, b, g — рассеянным лучами с осями кристалла; l — длина волны рентгеновских лучей, Н, К, L — целые числа. Эти уравнения называются уравнениями Лауэ. Дифракционную картину получают либо от неподвижного кристалла с помощью рентгеновского излучения со сплошным спектром, либо от вращающегося или колеблющегося кристалла, освещаемого монохроматическим рентгеновским излучением, либо от поликристалла, освещаемого монохроматическим излучением.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ (НЕПОЛЯРИЗОВАННЫЙ) - оптическое излучение с быстро и беспорядочно изменяющимися направлениями напряжённости электромагнитного поля, причём все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны.

ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ –свет, световые волны, электромагнитные колебания которых распространяются только в одном направлении.

СТЕПЕНЬЮ ПОЛЯРИЗАЦИИ называется величина P= , где и - соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света и P=1; для плоскополяризованного =0 и P=1.

ЗАКОН МАЛЮСА — физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла ϕ между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора. , где - интенсивность падающего на поляризатор света, I — интенсивность света, выходящего из поляризатора, - коэффициент прозрачности поляризатора.

ЗАКОН БРЮСТЕРА — закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.

ФОРМУЛЫ ФРЕНЕЛЯ

Определяют амплитуды и интенсивности преломлённой и отражённой электромагнитной волны при прохождении через плоскую границу раздела двух сред с разными показателями преломления.

s-Поляризация — это поляризация света, для которой напряжённость электрического поля электромагнитной волны перпендикулярна плоскости падения.

где — угол падения, — угол преломления, — магнитная проницаемость среды, из которой падает волна, — магнитная проницаемость среды, в которую волна проходит, P — амплитуда волны, которая падает на границу раздела, Q — амплитуда отражённой волны, S — амплитуда преломлённой волны. В оптическом диапазоне частот μ = 1 с хорошей точностью и выражения упрощаются до указанных после стрелок.

p-Поляризация — поляризация света, для которой вектор напряжённости электрического поля лежит в плоскости падения.

где P, Q и S — амплитуды волны, которая падает на границу раздела, отражённой волны и преломлённой волны, соответственно, а выражения после стрелок вновь соответствуют случаю = .

ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ КРИСТАЛЫ — одноосные кристаллы, в которых скорость распространения обыкновенного луча света меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ КРИСТАЛЫ — одноосные кристаллы, в которых скорость распространения обыкновенного луча света больше, чем скорость распространения необыкновенного луча.
ПОСТРОЕНИЕ ГЮЙГЕНСА

Каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, может рассматриваться как центр соответствующих вторичных волн. Для определения волнового фронта распространяющейся волны в последующие моменты времени следует построить огибающую этих вторичных волн.

За время, в течение которого правый край фронта AB достигает точки D на поверхности кристалла, вокруг каждой из точек на поверхности кристалла между A и D возникают две волновые поверхности - сферическая и эллипсоидальная. Для нахождения фронтов обыкновенной и необыкновенной волн проводим касательные к сфере и эллипсоиду. Линии, соединяющие точку A с точками касания сферической и эллипсоидальной поверхностей с этими касательными дают соответственно необыкновенный и обыкновенный лучи. Так как главное сечение кристалла в данном случае совпадает с плоскостью рисунка, то электрический вектор колеблется перпендикулярно

этой плоскости, а электрический вектор необыкновенного луча колеблется в плоскости рисунка. Из построения можно сделать очевидные заключения: 1) В кристалле происходит двойное лучепреломление. Построения Гюйгенса позволяет определить направления распространения обыкновенного и необыкновенного лучей. 2) Направление необыкновенного луча и направление нормали к соответствующему волновому фронту не совпадают.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: