Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Pergi ke kandungan
WikipediaEnsiklopedia Bebas
Cari

Hukum Bragg

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Dalamfizik,hukum Bragg merupakan hasil eksperimen bagipembelauansinar X atauneutron dari permukaanhablur pada sudut tertentu, dikembangkan oleh ahli fizikSir W.H. Bragg dan anaknyaSir W.L. Bragg pada1912, dan pertama kali dibentangkan pada1912-11-11 kepada Persatuan Falsafah Cambridge. Walaupun mudah, hukum Bragg mengesahkan kewujudan zarah nyata pada skala atom, dan turut menyediakan kemudahan bagi pengajianhablur dalam bentuk pembelauan sinar-X dan neutron. Anak-beranak Bragg mendapatHadiah Nobel dalamfizik pada1915 bagi kerja mereka menentukan struktur hablur bermula denganNaCl,ZnS, danberlian.

Apabilasinar X mengenaatom, mereka akan membuatkanawan elektron bergerak sepertigelombang elektromagnet.pergerakan cas ini menyinarkan semulagelombang denganfrekuensi yang sama (kabur sedikit akibat pelbagai kesan); fenomena ini dikenali sebagaiserakan Rayleigh (atau serakan kenyal). Proses yang sama berlaku kepada serakan gelombang neutron darinukleus atau melalui interaksispin yang koheren denganelektron tak berpasangan. Pancaran semulamedan gelombang akan mengganggu antara satu sama lain sama ada membina atau memusnah untuk menghasilkan corak pembelauan pada filem atau pengesan. Gelombang bercorakgangguan merupakan asas analisispembelauan. Kedua-dua panjang gelombangneutron dansinar X boleh dibandingkan denga jarak anatar atom (~150 pm) yang menyebabkannya sangat sesuai sebagai kayu ukur bagi skala ini.

Gangguan adalah membina apabila perubahan fasa adalah gandaan 2π; syarat ini boleh dinyatakan oleh hukum Bragg:

nλ=2dsinθ{\displaystyle n\lambda =2d\cdot \sin \theta \,}

iaitu

  • n ialah integer yang ditentukan dari darjah yang diberi,
  • λ ialahpanjang gelombangsinar X, danelektron,proton danneutron yang bergerak,
  • d ialah jarak antara satah dalam kekisi atom, dan
  • θ ialah sudut antara sinar tuju dan satah serakan


Menurut sisihan 2θ, perubahan fasa disebabkan gangguan membina (kiri) atau memusnah (kanan)

Bagi zarah yang bergerak, termasukelektron,proton danneutron, mereka mempunyaipanjang gelombang bersekutu yang ditetukan olehLouis de Broglie (lihatpanjang gelombang De Broglie).

Kembangan alternatif

[sunting |sunting sumber]

Gelombangmonokromatik tunggal, bagi apa jenis sekalipun, ditujukan pada satah yang dijajarkan pada titik kekisi dengan jarak pemisahan d, pada sudut θ, seperti ditunjukkan di bawah.

Akan terdapat beza lintasan antara 'sinar' yang dipantulkan sepanjangAC' dan sinar akan dipancarkan, kemudian dipantulkan sepanjang lintasanAB danBC masing-masing. Beza lintasan adalah:

(AB+BC)(AC){\displaystyle (AB+BC)-(AC')\,}

Jika beza lintasan ini sama dengan mana-mana nilai integer bagipanjang gelombang, maka duagelombang terpisah akan tiba di satu titik denganfasa yang sama, dan melaluigangguan membina. Semua itu dapat dinyatakan secara matematik:

(AB+BC)(AC)=nλ{\displaystyle (AB+BC)-(AC')=n\lambda \,}
Takrifan yang sama bagi n dan λ diguna bagi rencana yang atas

Menggunakantheorem Pythagoras, pernyataan dapat ditunjukkan:

AB=dsinθ{\displaystyle AB={\frac {d}{\sin \theta }}\,} andBC=dsinθ,{\displaystyle BC={\frac {d}{\sin \theta }},} danAC=2dtanθ{\displaystyle AC={\frac {2d}{\tan \theta }}\,}

juga daat ditunjukkan:

AC=ACcosθ=2dtanθcosθ{\displaystyle AC'=AC\cdot \cos \theta ={\frac {2d}{\tan \theta }}\cos \theta \,}

Meletakkan semuanya bersama dan menggunakan pengenalan atau identiti bagi fungsi sinusoidal:

nλ=2dsinθ2dtanθcosθ=2dsinθ(1cos2θ)=2dsinθsin2θ{\displaystyle n\lambda ={\frac {2d}{\sin \theta }}-{\frac {2d}{\tan \theta }}\cos \theta ={\frac {2d}{\sin \theta }}(1-\cos ^{2}\theta )={\frac {2d}{\sin \theta }}\sin ^{2}\theta }

Yang dimudahkan menjadi:

nλ=2dsinθ{\displaystyle n\lambda =2d\cdot \sin \theta \,}

menghasilkan hukum Bragg.

Rujukan

[sunting |sunting sumber]

W.L. Bragg, "The Diffraction of Short Electromagnetic Waves by a Crystal",Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 17 (1914), 43–57.

Lihat jugao

[sunting |sunting sumber]
Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Bragg&oldid=2795370"
Kategori:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp