Физика твердого тела. Кристаллическая структура. Фононы. Морозов А.И. - 35 стр.

                              35

2. Методы исследования кристаллической структуры

                2.1. Дифракция на кристалле

     В данной главе мы рассмотрим методы, с помощью которых
определяют кристаллическое строение реальных кристаллов. В
основе этих методов лежит явление дифракции. Кристалл
представляет собой трехмерную дифракционную решетку.
Изучая распределение интенсивности, возникшее в результате
дифракции волны на кристалле, можно, решив обратную задачу,
восстановить его строение.
     Как известно из курса оптики, дифракционные явления
проявляются особенно сильно, когда размер препятствия меньше
или сравним с длиной дифрагирующей волны. Действительно,
вспомним условие, задающее главные максимумы одномерной
дифракционной решетки

                        d sin θ = mλ ,                  (2.1)

где d - период решетки, λ - длина падающей нормально на
решетку волны, m - целое число, задающее номер главного
максимума, а θ - угол дифракции.
     Если   d >> λ , то хорошо работает приближение
геометрической оптики и дифракционные явления слабы. В
обратном предельном случае d << λ дифракция сильно
выражена, однако мы не можем наблюдать ни одного максимума,
кроме нулевого ( m =0) при θ =0.
     Для получения информации о периоде решетки необходимо
наблюдать максимумы с m ≠ 0 . Тогда, зная θ , λ и m , можно
вычислить, используя (2.1) период дифракционной решетки.
Поскольку sin θ ≤ 1, желательно, чтобы λ было в несколько раз
меньше, чем d . При этом возможно наблюдение нескольких
главных максимумов.
     Принципы расчета параметров кристаллической решетки на
основе трехмерной дифракционной картины отличаются от