WikiDer > Динамическая теория дифракции

Dynamical theory of diffraction

В динамическая теория дифракции описывает взаимодействие волны с правильной решеткой. Традиционно описываются волновые поля: Рентгеновские лучи, нейтроны или же электроны и регулярная решетка, атомные кристаллические структуры или нанометровые многослойные или самоорганизованные системы. В более широком смысле подобная трактовка связана с взаимодействием света с материалами с оптической запрещенной зоной или связанными с этим волновыми проблемами в акустике.

Геометрии Лауэ и Брэгга, сверху и снизу, которые различаются динамической теорией дифракции с дифрагированным лучом Брэгга, покидающим заднюю или переднюю поверхность кристалла, соответственно. (Ref.)
Отражательная способность для геометрии Лауэ и Брэгга, сверху и снизу, соответственно, по оценке динамической теории дифракции для случая отсутствия поглощения. Плоская вершина пика в геометрии Брэгга - это так называемая Плато Дарвина. (Ref.)

Принцип теории

Динамическая теория дифракции рассматривает волновое поле в периодическом потенциале кристалла и учитывает все эффекты многократного рассеяния. в отличие от кинематическая теория дифракции который описывает примерное положение Брэгг или же Лауэ дифракция пики в взаимное пространство, динамическая теория корректирует рефракцию, форму и ширину пиков, экстинкцию и интерференционные эффекты. Графические представления описаны в поверхности рассеивания вокруг точек обратной решетки, которые удовлетворяют граничным условиям на границе кристалла.

Результаты

  • Кристаллический потенциал сам по себе приводит к преломление и зеркальное отражение волн на границе раздела с кристаллом и обеспечивает показатель преломления от отражения Брэгга. Он также корректирует рефракцию при условии Брэгга и объединяет брэгговское и зеркальное отражение в геометриях скользящего падения.
  • Брэгговское отражение - это расщепление дисперсионной поверхности на границе Зона Бриллюэна в обратном пространстве. Между дисперсионными поверхностями имеется зазор, в котором не допускаются бегущие волны. Для непоглощающего кристалла кривая отражения показывает диапазон полное отражение, так называемой Плато Дарвина. Что касается квантовой механики энергия системы, это приводит к запрещенная зона структура, которая обычно хорошо известна для электронов.
  • После дифракции Лауэ интенсивность перетасовывается из дифрагированного вперед луча в дифрагированный по Брэггу луч до тех пор, пока не исчезнет. Сам дифрагированный луч удовлетворяет условию Брэгга и изменяет интенсивность обратно в первичное направление. Этот период возврата называется Pendellösung период.
  • В длина вымирания относится к Pendellösung период. Даже если кристалл бесконечно толстый, только объем кристалла в пределах длины экстинкции вносит значительный вклад в дифракцию в Геометрия Брэгга.
  • В Геометрия Лауэ, пути луча лежат в пределах Треугольник Бормана. Като бахрома модели интенсивности из-за Pendellösung эффекты на выходной поверхности кристалла.
  • Аномальное поглощение эффекты происходят из-за стоячая волна картины двух волновых полей. Поглощение сильнее, если у стоячей волны есть свои пучки на плоскостях решетки, то есть там, где находятся поглощающие атомы, и слабее, если пучки смещены между плоскостями. Стоячая волна переходит из одного состояния в другое по обе стороны от Плато Дарвина что придает последнему асимметричную форму.

Приложения

Смотрите также

дальнейшее чтение

  • Дж. Альс-Нильсен, Д. МакМорроу: Элементы современной физики рентгеновских лучей. Wiley, 2001 (глава 5: дифракция на идеальных кристаллах).
  • Андре Отье: Динамическая теория дифракции рентгеновских лучей. Монографии IUCr по кристаллографии, вып. 11. Oxford University Press (1-е издание 2001 г. / 2-е издание 2003 г.). ISBN 0-19-852892-2.
  • Р. В. Джеймс: оптические принципы дифракции рентгеновских лучей. Белл., 1948.
  • М. фон Лауэ: Röntgenstrahlinterferenzen. Akademische Verlagsanstalt, 1960 (немецкий).
  • З. Г. Пинскер: Динамическое рассеяние рентгеновских лучей в кристаллах. Спрингер, 1978.
  • Б. Э. Уоррен: дифракция рентгеновских лучей. Аддисон-Уэсли, 1969 (глава 14: теория идеального кристалла).
  • W. H. Zachariasen: Теория дифракции рентгеновских лучей в кристаллах. Вайли, 1945 год.
  • Борис В. Баттерман, Хендерсон Коул: Динамическая дифракция рентгеновских лучей на совершенных кристаллах. Обзоры современной физики. 36, No. 3, 681-717, июль 1964 г.
  • Х. Раух, Д. Петрашек, «Grundlagen für ein Laue-Neutroneninterferometer Teil 1: Dynamische Beugung», AIAU 74405b, Atominstitut der Österreichischen Universitäten, (1976)
  • Х. Раух, Д. Петрашек, «Динамическая нейтронная дифракция и ее применение» в «Нейтронной дифракции», Х. Дакс, редактор. (1978), Springer-Verlag: Berlin Heidelberg New York. п. 303.
  • К.-Д. Liss: "Strukturelle Charakterisierung und Optimierung der Beugungseigenschaften von Si (1-x) Ge (x) Gradientenkristallen, die aus der Gasphase gezogen wurden", Диссертация, Rheinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen, (27 октября 1994 г.) урна: nbn: de: hbz: 82-opus-2227