Vad är Braggs lag och hur fungerar det kemiskt?

B

Braggs lag är en lag som beskriver hur röntgenstrålning interagerar med kristaller. Lagens upptäckare var William Henry Bragg och hans son William Lawrence Bragg som fick Nobelpriset i fysik 1915 för sina arbeten. Lagens grundläggande princip är att röntgenstrålning som träffar en kristall reflekteras eller diffrakteras vid vissa vinklar.

Braggs lag är en viktig princip inom röntgenkristallografi, en teknik som används för att bestämma molekylära strukturer. Det är också en viktig princip inom kristallografi, som är den vetenskap som studerar kristaller.

Braggs lag kan formuleras som följer:

nλ = 2d sin θ

där n är en heltal, λ är våglängden för röntgenstrålningen, d är avståndet mellan två grannar i kristallen och θ är vinkeln mellan röntgenstrålningen och kristallens axel.

Kemiskt sett är Braggs lag ett resultat av det faktum att röntgenstrålning är en våg som interagerar med atomerna i en kristall. När en våg träffar en kristall reflekteras den vid vissa vinklar, beroende på avståndet mellan atomerna. Detta avstånd är d i formeln ovan.

Röntgenstrålningen som träffar kristallen kan diffrakteras och brytas upp i olika våglängder. Dessa våglängder är λ i formeln ovan. När våglängden är samma som avståndet mellan atomerna i kristallen (d) reflekteras vågen vid en viss vinkel (θ). Denna vinkel är den som anges i Braggs lag.

Braggs lag är ett mycket användbart verktyg för att bestämma kristallstrukturer. Genom att mäta våglängden och vinkeln för den reflekterade röntgenstrålningen kan man bestämma avståndet mellan atomerna i kristallen. Detta är en viktig princip inom röntgenkristallografi och kristallografi.

Kommentera

av Anna Bergström