Fua Faatatau Bragg. Diffraction e se lattice spatial

Lenei mataupu tuuina se fua faatatau Bragg, suesue lona taua mo le lalolagi o aso nei. Tatou faamatalaina metotia mo le suesueina o mea ua uma ona faia e ala i le mauaina o diffraction electron i solids.

Saienisi ma feteenaiga

O le mea moni o le a le malamalama i augatupulaga eseese tasi i le isi, na tusia ai e oo lava i Turgenev le tala "Tama ma Atalii." Ma le upu moni lenei: o loo soifua i le selau tausaga o le aiga, le fanau faaaloalo latou toeaina, lagolagoina uma tasi i le isi, ma toe lea - ma suiga mea uma. Ma le mataupu uma i le faasaienisi. E leitioa a le Ekalesia Katoliko e ese atinae o le malamalama moni o so o se faiga e mafai ona taitai atu ai i se suiga o le pulea i le lalolagi. O se tasi maua suia ai le vaaiga o le tumama, ma o lenei sa ofo le tagata matua e vaai i lalo, fufulu lima latou fanau i luma o aai, ma le fufuluina oo latou nifo. a disapproving Tinamatua lulu o latou ulu: "Aisea, sa tatou ola lelei e aunoa ma le i ai, ma fanau mai se mea i le luasefulu fanau. Ma o lou mama nei mea uma na faaleagaina ma mai le leaga. "

O se tasi hypothesis i luga o le nofoaga o le paneta - ma o lenei ua i uma tulimanu, talavou aoaoina tagata talanoaina satelite ma meteors, telescopes ma le natura o le Aniva Way, ao le matutua tupulaga o le fiafia: "matuai leai se aoga o so o se, o le a le faaaogaina o fafo avanoa ma selesitila lalolagi i, o le a a le eseesega, e pei o le rotating ua matua o le a alu Mars ma faia uigaese pateta sili atu, semanu e sili atu le aoga. "

A tekinolosi tupuga, e ala i le mea moni e faapea o le iloa diffraction lagolago i mea valavala avanoa - ma isi taga o uma se telefonipoto. I le taimi lava lea e tasi faitio tagata matutua: "E leai se mea lelei e le i nei savali vave, latou e le o se mea o lenei tusi." Ae peitai, e pei ona feteenai lava le faalogo, o ē e gadgets eseese iloa i latou e pei o se ituaiga o le a tuuina mai, e toetoe lava pei o le ea. Ma mafaufau nai tagata e uiga i le auala o la latou galuega ma le auala tele lea ua faia e le mafaufau o le tagata mo nisi e lua po o le tolu selau tausaga.

I le amataga o le seneturi lona luasefulu

I le seneturi lona sefuluiva tuai, o loo feagai ma tagata i le faafitauli o le malamalama uma mea na tutupu tatala. Sa talitonu i le fisiki ua uma ona tatou iloa mea uma, ma e tumau pea na e iloa ai le faamatalaga. Ae peitai, o le mauaina o quanta a Planck ma se tulaga o motu o le a microcosm, moni fuli manatu muamua e uiga i le faatulagaga o mataupu.

Tatalaina pau tasi i le isi, snatched le suesue manatu mai le aao o le tasi i le isi. Hypotheses Tulai ia, tofotofoina, talanoaina, teena. E tasi le mea mautinoa e fatuina le faitau selau o fou, ma sa naunau le toatele o tagata e vaavaai mo tali.

O se tasi o manatu suiga ua suia ai le vaaiga o le lalolagi, o le tatalaina o le natura faauiga lua o fasimea tulagalua. A aunoa ma lea, o le a lē ua faaali mai ai le fua faatatau Bragg. O le duality galu-vaega e taʻua o le mafuaaga i nisi tulaga, ua amio le electron o se tino i ai o se vaega tele (i.e. corpuscle, vaega), ma i le isi - e pei o galu ethereal. Saienitisi ua leva ona finau, e lei oo mai i se faaiuga - eseese faapena meatotino a le microworld mea taufai maua.

O lenei mataupu o loo faamatalaina ai le tulafono o le Bragg, o lona uiga ua tatou fiafia i le galu meatotino a fasimea tulagalua. Mo le tomai faapitoa, o nei fesili o le ambiguous i taimi uma, ona faatoilaloina o le faitotoa o le faatulagaga o nanometers i tele, tatou te le maua le mautinoa - e oo mai i aafiaga o le mataupu faavae o Heisenberg. Ae peitai, mo le tele o faamoemoega e lacks a approximation talatala lava. O lea la e tatau ai ina ia amata ona faamatala nisi vala o le faaopoopo ma tōʻese o galu masani, lea ua lava faigofie e mafaufau ma malamalama i ai.

Galu ma sinuses

Ni nai tagata i le tamaitiiti fiafia i lenei lala o algebra pei trigonometry. Sine ma cosine, tangent ma cotangent o latou lava faiga o le gata i lea, tōʻese, ma isi suiga. Atonu e te le malamalama i fanau lenei, ina manaia e suesue ai. Ma le tele o mafaufau e uiga i le mafuaaga e faia lenei mea uma e tatau ai, i le vaega lea o le ola i aso uma e mafai ona faatatau lenei malamalama.

E uma e faalagolago i le auala naunautala tagata. O nisi tagata e leai se le malamalama e pei o le susulu o le la i le taimi o le aso ma le masina i le po, o le susu o le vai, ma papa malosi. Ae ua i ai foi i latou e fiafia, e pei ona faatulaga mea uma vaaia ai se tagata. Mo suesuega lē faavaivai ma faamalamalama le manuia sili mai le suesueina o le galu meatotino a otootoga, oddly lava, o le fisiki o fasimea tulagalua. Mo se faataitaiga, electron diffraction usitai tonu lava nei tulafono.

Mo se amataga, faagaoioi i le mafaufau: moeiini ou mata ma ia ave i latou lava le galu.

Seʻi manatu i se alavai tē iu sinusoid, alavai tē. E leai se mea i ai e le suia, o le mamao mai le pito i luga o se tasi tiune i se isi e tutusa ma i soo se isi tagata. Le malifa o le laina pe a alu mai le aupito maualuga i le tapulaa maualalo o le tasi mo vaega taitasi o le piʻoga. Afai ei ai se numera o le lua tutusa sine galu, lea o le galuega Avea ma sili atu ona faigata. Diffraction i se lattice spatial o saʻo faalagolago i le faaopoopoga o le tele o galu. O tulafono o lo latou fegalegaleaiga e faalagolago i le tele o itu.

O le mea muamua - vaega. O lea vaega paʻi atu i le curves lua. Pe afai o le maualuga o lo latou fetaui i le mulimuli milimita, pe afai o le faanaunauga angles o le curves e foliga tutusa - uma fuainumera Po ua faaluaina, o le humps lua taimi e maualuga atu, ma le papaʻu - faaluaina le loloto. Afai i luga o le ese - o se maualuga o se tasi piʻoga afu itiiti ifo i le tasi, o le galu ona faalēaogāina i le isi, uma vibrations ua faaliliuina e o. Ma afai o le vaega o mea e fai e le feagai na o se vaega - o lona uiga, a maualuga o se tasi piʻoga afu i le tulai mai po o le pau i totonu o le isi, o le ata avea si faigata. E masani lava, e aofia ai le fua faatatau a tulimanu Bragg gata, e pei ona o le a avea manino mulimuli ane. Ae peitai, o le tulafono o le fegalegaleaiga i le va o galu e fesoasoani iloa atoatoa lona faaiuga.

amplitude - Faalua. o le maualuga lenei o humps ma vanuvanu. Afai o se maualuga piʻoga o se tasi senitimita, ma isi - e lua, lea e tatau ona latou tuu faasologa. O lena mea, pe afai o se maualuga galu aupito maualuga o le lua senitimita pa'ū tonu i luga o le galu i se maualuga le tapulaa maualalo o se tasi senitimita, latou te le faaleaogaina tasi i le isi, ae na o le faaitiitia o le maualuga o le galu muamua o faasoesa. Mo se faataitaiga, e faalagolago diffraction o le electrons i le amplitude oscillation, lea ua fuafuaina e lo latou malosi.

Tolu - fua faatatau. O lenei mamao i le va o le lua tutusa manatu o le piʻoga, e pei o le maxima po minima. Afai o le alaleo e eseese, lea i nisi taimi le lua curves tumutumu feagai, faasologa, atoatoa gaugau. Ua i le vaitaimi na sosoo ai, e le o tupu lenei mea, o le a maualalo ma maualalo le tapulaa maualuga mulimuli. Ona pa'ū tonu i se tapulaa maualuga o le tasi galu i le itiiti ifo le isi, o le tuuina atu o le taunuuga sili ona maualalo i lenei faaeeina atu. O le taunuuga, e pei ona outou iloa, e ese le faigata foi, ae faavaitaimi. Seʻi vave pe toe mulimuli ane, ma toe feagai maxima lua. O lea, i luga o le talosaga a galu ma alaleo eseese aʻe a gatete fou ma amplitude ma liuliuina.

Fa - taitaiga. E masani lava, pe a iloiloina e lua galu tutusa (i lenei tulaga le galu sine), ua talitonu oi latou o tutusa i isi otometi taitasi. Peitai, i le mea moni lalolagi o eseese, o le taitaiga e mafai ona avea o se mea i totonu o le avanoa e faatafa-tolu. O lea, faaopoopo atu i po o le toesea o le a na o galu malaga tutusa. Afai latou te agai i itu faafeagai, e leai se fesootaiga i le va o i latou. Tulafono Bragg fata tonu lava i le mea moni e na o tutusa ave mea na faia.

Faalavelave ma Diffraction

Ae peitai, o le leisa eletise - e le o se galu sine tonu. Huygens 'mataupu faavae o loo taua ai vaega taitasi o le auala lea ua aulia e le wavefront (po o faalavelave) o se punavai lona lua o galu spherical. O lea, i taimi uma o le faasalalauina atu o le, e fai, o le malamalama galu ua superimposed i taimi uma i le tasi ma le isi. o le faalavelave lenei.

Lenei aafiaga matautia o le mafuaaga e faapea o le malamalama i faapitoa, ma galu eletise masani mafai ona loloʻu siomia ai faafitauli. ua taʻua o le mea moni e gata diffraction. Afai e le manatua le tagata faitau mai le aoga, o le a tatou faaali atu le ni avanoa e lua i se screen pogisa, faamalamalamaina i le malamalama sinasina masani i se faiga faigata o le malamalama maxima ma minima, ie fasi pepa o le a le tutusa le lua, ma le tele ma eseese malosi.

Afai e le o irradiated le pepa i le malamalama, ma bombard lava a electrons tino (po o, mo se faataitaiga, Alefa fasimea), tatou te maua tonu lava o le ata lava lea e tasi. Ua diffracted electrons ma faalavelave. O i lenei faaalia o latou galu natura. E tatau ona matauina e diffraction Bragg (e masani ona taʻua na Bragg) e aofia i le faataapeapeina malosi o galu i lattices faavaitaimi feagai ma le vaega o le mea na tupu ma le galu faataapeapeina.

malō

Faatasi ai ma lenei fuaitau, taitasi atonu latou lava faalapotopotoga. Ae peitai, mausali - o se paranesi maʻoti o le fisiki e suesue le fausaga ma meatotino a le taʻega tioata, matatioata ma ceramics. Ua taua i lalo ua iloa e na o le mea moni o le taimi o le atiina ae saienitisi a faavae o auiliiliga X-ray.

O lea la, o le tioata - o se tulaga o le mea pe a le nuclei o atoms nofoia a lelei faamatalaina tulaga i le va o le aiga o le tasi i le isi, ma le saoloto electrons o le electron atigi o loo otooto. O le uiga autu o le tino mausali - periodicity. Afai o le taimi e tasi le tagata faitau fiafia i le fisiki po o le kemisi, masalo POPs i luga se faatusa i lona ulu o le tioata lattice masima (igoa minerale - halite, fua faatatau NaCl).

E lua ituaiga o atoms o fesootaiga vavalalata, ua avea o se fausaga mafiafia lava. Sodium ma chloro pepa interleaved i itu uma e tolu o le lattice kupita, o le itu lea e perpendicular tasi i le isi. O lea, o le vaitaimi (po o iunite feaveai) - o se pusa, lea o le vertices tolu aofia ai le atoms o se tasi ituaiga, o le isi tolu - le isi. Le moliaga e tasi i le isi e pei cubes, e mafai ona maua se e le iu o le maʻa tioata. ua tu atoms uma oi totonu o fua e lua o loo taimi faia vaalele crystallographic. O le, o le iunite o le sela o le a e faatafa-tolu, ae o se tasi vaega, toe tele o taimi (i le tulaga lelei - se iu le tele o taimi), e avea ma se tasi luga o le tioata. Nei o luga o le toatele ma ua latou tutusa o le tasi i le isi.

O le interplanar mamao - se taua faailoga o faamaotiina, mo se faataitaiga, mautu tulaga mautu. Afai i itu e lua, o le laitiiti o lenei o le mamao, ma le lona tolu - o se tele, lea o le mea e faigofie exfoliates. O loo faamatalaina ai, mo se faataitaiga, mica, lea ua suia ai le uluai tagata tioata i totonu o le faamalama.

Taʻega tioata ma minerale

Ae peitai, luelue masima - a lava faataitaiga faigofie: na o le lua ituaiga o atoms ma symmetry kupita manino. Vaega o siolosia, lea ua taua mineralogy, le suesueina o le tino o le maʻa tioata. Latou peculiarity o le fua faatatau vailaau tasi aofia 10-11 ituaiga o atoms. Ma ua latou le fausaga o lona matua lavelave: tetrahedrons, cubes ma fesootai vertices i eseese angles i faiga a porous auala eseese foliga, islets, lavelave mu po o fepiʻopiʻoaʻi fesootaiga. E pei, mo se faataitaiga, o le tulagaese matagofie le faatulagaga, lava le masani ma le mama Rusia teuteu charoite maa. ina lelei lona mamanu violē e mafai ona latou liliu le ulu - mafuaaga o le igoa o le minerale. Ae e oo lava i le faatulagaga faigata o le tutusa ai le tasi i le isi vaalele crystallographic.

O lenei e mafai ai ona o atu i le afioaga o le diffraction o electrons i le tioata lattice e faailoa o latou fausaga.

Fausaga ma electrons

E faamatala ai le auala o le suesue lelei i le faatulagaina o mataupu, e faavae i luga o le diffraction o electrons, o se tasi e mafai ona vaai faalemafaufau e faapea o le polo lafo i totonu o le pusa. Ona faitau lea pe le tele o polo osooso i tua ma i le mea laau. Ona, o le taitaiga e le tele o polo bouncing, faamasinoina i luga o le pepa faatumu pusa.

O le mea moni, o se manatu talatala lenei. Ae e tusa ai ma lenei taiala o le faamamaina, o le taitaiga i lea o le aofai sili o polo bouncing - o se tumutumu diffraction. O lea, electrons (po ave X) bombarding o le laualuga o le tioata. O nisi oi latou e "pipii" i le mataupu, ae o le o loo tusia i isi. Gata i lea, latou o loo atagia mai na o le crystallographic vaalele. Talu ai e le o le vaalele e tasi, ae o le tele o i latou, ona ia faaopoopo le gata o loo tutusa le galu atagia tasi i le isi (tatou talanoaina i luga). Faapea ona maua faailoga i a fusi o alaleo, pe afai e faalagolago malosi o manatunatuga i le tulimanu o incidence. Diffraction tumutumu faailoa mai i le afioaga o se vaalele i se tulimanu suesueina. O le taunuuga o le ata o lona iloiloina Ina ia maua le tonu faatulagaga o le tioata.

fomula

ua faia le suesuega e tusa ai ma tulafono patino. o loo faavae i luga o se fua faatatau Bragg. E foliga e pei o lenei:

2d sinθ = nλ, pe afai:

• d - le interplanar faavavaina;
• θ - tulimanu lisiti (o le laau felagolagomai i le tulimanu o le ata);
• n - o le faatulagaga o le tumutumu diffraction (a integer lelei, i.e. 1, 2, 3 ...);
• λ - wavelength o le leisa mea na tupu.

A o mafai ona e vaai i le tagata faitau, o le laau e le o faia lava se tasi ua maua tonu i le suesue ma le faaopoopo i ai. Tatau foi ona tatou faamatala e uiga i le taua o le n, lea e faatatau i le mataupu o le "tumutumu diffraction." Faalavelaveina le fua foi o loo i ai se integer lelei ua faamaoti i le faatulagaga o le matauina aupito maualuga.

O le illuminance o le lau i le lua tipi tofotofo, mo se faataitaiga, e faalagolago i luga o le cosine ala eseesega. Talu mai le cosine - galuega tauave taimi i lea taimi, ina ua mavae le screen pogisa, i le tulaga lenei o loo i ai e le gata i le tumutumu autu, ae o le a foi ni nai ta itiiti vaivai i lona itu. Ua tatou ola i se lalolagi lelei, o atoatoa tosina atu o faiga faamatematika, o le a nei noanoaga o se fuainumera e le iu. Ae o le mea moni, o le aofai o vaega matauina le malamalama i taimi uma faatapulaaina, ma faalagolago i le wavelength, tipi lautele, o le mamao i le va oi latou ma le pupula o le puna.

Talu diffraction - o se taunuuga tuusaʻo o le galu natura o le malamalama ma le fasimea tulagalua, o lona uiga, pe o latou o le faalavelave, lea o le fua faatatau e aofia ai se poloaiga tumutumu diffraction Bragg. I le ala, le mea moni lenei e faia e matua faigata lava i le taimi muamua faataitai fuafuaga. I le taimi, uma le suiga e fesootai i ai fesuiaiga o vaalele ma le fuafuaina o le silisili ona lelei fausaga mai le diffraction mamanu, faia e masini. Latou fuafua tonu lava lea tumutumu o ofoofogia eseese, ma mea - lona lua po o le poloaiga lona tolu o le laina autu i le spectra.

O lei oo i le faatomuaga o le komepiuta i totonu o faasalalauina i se Ofisa o faigofie (e matua faigofie, talu mai le polokalama mo le fuafuaga o le a eseese - pea meafaigaluega lavelave) sa faia mea uma i lima. Ma e ui lava i le faapuupuuina o le aiga o lea ua i ai se faaupuga o Bragg, o le mea moni, ina ia mautinoa o le moni o le tulaga faatauaina o maua, e ave le tele o taimi ma taumafaiga. Saienitisi ua tofotofoina ma retested - le wormed lona ala i le vaai po o fea o so o se tapulaa maualuga e lē autu, lea e mafai ona faaleagaina ai le fuafuaga.

Talitonuga ma faiga

Matagofie maua, atoatoa uma Wolfe ma Bragg tuuina atu i le lima o le tagata o se taua meafaigaluega mo le suesueina o natia seia fausaga o solids. Ae peitai, e pei ona tatou iloa, o le manatu - mea lelei, ae o le faiga e le aunoa a itiiti eseese. E pei lava i luga o se fesili o taʻega tioata. Ae o soo se talitonuga e faatatau i le tulaga lelei. o faaletonu-saoloto e le iu lena avanoa i ai le tulafono o le toe faia o le faatulagaga e le o solia.

Ae peitai, o le moni, e tusa lava lava mama ma ola i totonu o le fale suesue, faateleina le faaletonu mea crystalline. I totonu o le fausaga masani o loo maua i le vaega toto mo suesuega atoatoa - o se manuia tele. Tulaga Bragg (faaalia e le fua i luga) i le selau pasene o le mataupu e faatatau i moni tioata. Mo i latou, i soo se tulaga, o loo i ai se faaletonu, o se luga. Ma ia tuu atu e le fenumiai ai le tagata faitau le absurdity o nisi o faamatalaga: o le luga e le gata o se puna o le faaletonu, ae faapea foi le faaletonu.

Mo se faataitaiga, o le malosi o noataga faia i totonu o le e ese tioata mai lena o le taua o le sone tuaoi. o lona uiga o lenei e talafeagai le faailoa atu o se ituaiga o avanoa ma faaleleia. O le, pe a le experimenter aveesea le fusi o alaleo o ata electron po o le X-ray mai le tino malosi, latou te le maua na o le tulimanu, ma le laau ma le mea sese. Mo se faataitaiga, θ = 25 ± 0.5 tikeri. E faaalia le kalafi e le mea moni e faapea i le tumutumu diffraction (o le fua faatatau lea o le faaupuga Bragg) ei ai a lautele ma o se pepa, ma le laina manifinifi matua atoatoa i le nofoaga o le taua.

Mealililo ma mea sese

O lea e liliu mai, o suafa uma, le moni?! I nisi tulaga. Afai e te fuaina le vevela o oe lava ma maua le 37 i luga o le fua, e le atoa saʻo lenei. Vevela o lou tino e ese mai tulaga faatauaina atoatoa. Ae mo oe le mea autu o le valea o ia o oe o maʻi ma le taimi e tatau ona faatatauina. Ma e le afaina ia te oe ma lau fomaʻi o le mea moni na faaalia ai o le fua 37.029.

Ma i le faasaienisi - le umi e le taofia ai le mea sese e faia faaiuga maʻoti, ua amanaia, ae o le taulaiga autu o le taua autu. I le faaopoopo atu, fuainumera faaalia: seia oo i le mea sese e itiiti ifo nai lo le lima pasene, e mafai ona le amanaiaina. O taunuuga maua i le suesuega, lea maua se mea sese foi le tulaga e faapea Bragg. Saienitisi o loo faia le fuafuaga, e masani ona faailoa mai. Ae peitai, mo talosaga faapitoa, i ni isi upu, o se malamalamaaga o le a le faatulagaga o se maʻa tioata, o le taua tele o le sese (i le umi e laitiiti).

E tatau ona matauina lena masini taitasi, e oo lava i le laina o le aoga, o loo i ai pea le le mautonu. O lenei fuainumera silasila i le fua ma, pe afai e talafeagai, e aofia ai i le taunuuga atoa mea sese.