Schlüsselunterschied – Bragg- vs. Laue-Beugung
Bragg- und Laue-Beugungen sind Gesetze, die verwendet werden, um Röntgenbeugungen in kristallographischen Techniken zu erklären. Das Braggsche Gesetz ist ein Spezialfall der Laue-Beugung. Die Laue-Beugung (oder Laue-Gleichung) bezieht sich auf die Streuung von Wellen bei der Beugung durch einen Kristall. Die Laue-Gleichung wurde nach Max von Laue (1879-1960) benannt. Das Braggsche Gesetz hingegen gibt die Winkel für kohärente und inkohärente Streuung an einem Kristallgitter an. Der Hauptunterschied zwischen Bragg- und Laue-Beugung besteht darin, dass die Bragg-Beugung die Winkel für kohärente und inkohärente Streuung von einem Kristallgitter angibt, während sich die Laue-Beugung auf die Streuung von Wellen während des Beugungsprozesses durch einen Kristall bezieht.
Was ist Bragg-Beugung?
Bragg-Beugung gibt die Winkel für kohärente und inkohärente Streuung an einem Kristallgitter an. Kristallographische Techniken umfassen das Einfallen von Röntgenstrahlen auf Kristallgitter und das Beobachten von Wellenstreuung. Wenn Röntgenstrahlen an einem Kristallgitter gestreut werden, beschreibt das Braggsche Gesetz die Winkel, unter denen die Röntgenstrahlen von Sp altflächen des Kristalls reflektiert werden. Der hier beobachtete Winkel wird als Theta (θ) bezeichnet.
Braggsche Gleichung
Das Braggsche Gesetz kann wie folgt angegeben werden.
nλ=2d sinθ
Hier ist d der Abstand zwischen den Atomlagen des Kristallgitters. Er wird auch Gitterabstand genannt und ist ein variabler Parameter (variiert je nach Kristalltyp). Lambda (λ) ist ebenfalls eine Variable und es ist die Wellenlänge des einfallenden Röntgenstrahls. θ ist der Streuwinkel. Das Symbol „n“steht für eine ganze Zahl. 2d sinθ gibt die Wegdifferenz zwischen zwei Wellen an, die einer konstruktiven Interferenz unterliegen.
Abbildung 1: Bragg-Beugungsebenen
Die Braggs-Beugung tritt auf, wenn der Gitterabstand des Kristalls mit dem einfallenden Röntgenstrahl vergleichbar ist. Dabei soll der Röntgenstrahl an den Atomen dieses Gitters spiegelnd gestreut werden (spiegelähnliche Reflexion an einer Oberfläche) und der gestreute Strahl konstruktiv interferiert werden.
Was ist Laue-Beugung?
Laue-Beugung (oder Laue-Gleichung) bezieht sich auf die Streuung von Wellen bei der Beugung durch einen Kristall. Es wird am häufigsten verwendet, um eine Oberfläche zu polieren oder Messungen der Oberfläche zu erh alten. Daher wird diese Technik verwendet, um die Kristallorientierung zu messen. Ein Laue-Beugungsmuster wird durch Gruppen paralleler Atomlagen in einem Kristall gegeben; das Muster ist eine regelmäßige Anordnung von Punkten auf einer fotografischen Emulsion.
Abbildung 2: Laue-Muster eines Kristalls
Messungen werden mittels Transmission oder Rückreflexion von Röntgenstrahlen durchgeführt. Wenn für den Test eine Probe verwendet wird, die einen Kristalltyp enthält, kann eine hochintensive Beugung erh alten werden. Die Symmetrie des Laue-Musters wird oft für Anwendungen genutzt. Wenn der einfallende Röntgenstrahl parallel zu einer hochsymmetrischen Richtung des Gitters ist, dann ist das durch diesen Strahl gegebene Laue-Muster ebenfalls ein hochsymmetrisches Muster. Wenn beispielsweise der einfallende Strahl parallel zu einer Kante der Elementarzelle des Kristalls verläuft, ergibt dieser Strahl ein vierfach symmetrisches Muster von Laue-Punkten.
Was ist der Unterschied zwischen Bragg- und Laue-Beugung?
Bragg vs. Laue-Beugung |
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| Bragg-Beugung gibt die Winkel für kohärente und inkohärente Streuung an einem Kristallgitter an. | Laue-Beugung bezieht sich auf die Streuung von Wellen bei der Beugung an einem Kristall. |
| Auftraggeber | |
| Bragg-Beugung erfordert Gitter, die in verschiedene Familien von Ebenen gruppiert sind. | Laue-Beugung erfordert keine bestimmten Ebenen oder Abstände. |
| Reflexion | |
| Bragg-Beugung erfordert Spiegelreflexion der einfallenden Strahlung. | Lau-Beugung erfordert keine spiegelnde Reflexion der Strahlung. |
Zusammenfassung – Bragg- vs. Laue-Beugung
Bragg- und Laue-Beugungen werden als kristallographische Techniken und Gesetze verwendet, um verschiedene Kristallsysteme zu beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen Bragg- und Laue-Beugung besteht darin, dass die Bragg-Beugung die Winkel für kohärente und inkohärente Streuung von einem Kristallgitter angibt, während sich die Laue-Beugung auf die Streuung von Wellen während des Beugungsprozesses durch einen Kristall bezieht.
