【摘要】：19世纪出现的空间点阵学说认为，晶体是由原子有规则地按周期排列而构成的，基于这个思想，1912年劳厄提出由于晶体有规则地按周期排列，晶体中原子间距约为1数量级，晶体可作为X射线的三维衍射光栅。弗列德里希和克尼宾很快用实验证实了劳厄的想法，不仅证明了X射线的波动性，同时决定性地证明了空间点阵学说的正确性。当相邻晶面反射的X射线的光程差2dsinθ是波长的整数倍时将出现衍射最大值，有上式称布喇格公式。
X射线是伦琴在1895年做阴极射线实验中发现的，又称伦琴射线，X射线是一种穿透线很强，波长很短的电磁波，波长在10-3～1nm，由于X射线的波长极短，普通光栅的光栅常数d≫λ，用普通的衍射光栅是无法观察到其衍射现象的，因此直到1912年人们都无法证实X射线是一种电磁波。19世纪出现的空间点阵学说认为，晶体是由原子有规则地按周期排列而构成的，基于这个思想，1912年劳厄提出由于晶体有规则地按周期排列，晶体中原子间距约为1Å数量级，晶体可作为X射线的三维衍射光栅。弗列德里希和克尼宾很快用实验证实了劳厄的想法，不仅证明了X射线的波动性，同时决定性地证明了空间点阵学说的正确性。
英国物理学家布喇格父子对X射线通过晶体产生的衍射现象提出了一个简单的解释，晶体是由一系列平行的晶面组成的，各晶面间的距离都是d，如图2-23所示，单色平行X射线沿与晶面成θ角的方向向入射晶体，θ角称掠射角，X射线一部分被第一层晶面反射，部分进入晶体内部，然后被第二、第三层晶面反射。当相邻晶面反射的X射线的光程差2dsinθ是波长的整数倍时将出现衍射最大值，有
上式称布喇格公式。
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图2-23 布喇格公式推导
由于晶体是三维的，一块晶体内部有许多平行晶面簇，图2-24画出了三种可能的晶面簇，当X射线射到晶体表面上时，不同的晶面簇有不同的掠射角θ和晶面间距d，只要满足式(2-40)，在相应的反射方向上将出现衍射最大值。
图2-24 不同取向的晶面簇
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