Techniklexikon

Braggsches Reflexionsgesetz

Bragg-Gleichung, von W.L. Bragg aufgestellte Bedingung für die Fraunhofersche Beugung von monochromatischer Röntgen-, Elektronen- oder Neutronenstrahlung an Kristallen. Die Beugungserscheinung lässt sich als Reflexion der einfallenden Strahlung mit der Wellenlänge l an den parallelen Netzebenen im Abstand d der periodischen Gitteranordnung verstehen, wobei die reflektierten Strahlenbündel miteinander interferieren. Konstruktive Interferenz erhält man, wenn der Gangunterschied zweier benachbarter Bündel ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist: 2 d sin q = ml. (Bragg-Bedingung, Bragg-Gleichung). q ist der Einfallswinkel und m eine ganze Zahl. Des weiteren müssen der einfallende und der reflektierte Strahl bezüglich der Netzebenennormalen in einer Ebene liegen und der Einfallswinkel gleich dem Austrittswinkel sein. Eine äquivalente Beschreibung hat M. von Laue gegeben (Laue-Gleichungen).

Mit diesem Verfahren lässt sich sowohl bei bekanntem Netzebenenabstand d die Wellenlänge der einfallenden Strahlung bestimmen als auch die Kristallstruktur bei bekannter Wellenlänge l. Der atomare Aufbau von Mineralen, Legierungen und Silikaten wurde von Bragg auf diesem Weg erschlossen, und er konnte experimentell die Debye-Theorie der Gitterschwingungen (Debyesches T³-Gesetz) über den Einfluss der Wärmebewegung der Gitterzentren auf die Intensität der reflektierten Strahlen bestätigen. (Drehkristallmethode, Röntgenspektrometer)

Braggsches Reflexionsgesetz: Die einlaufenden Strahlen S₀ treffen unter dem Glanzwinkel q auf die Netzebenen N₁ und N₂ des Kristalls. Ist der Wegunterschied zweier benachbarter Strahlen ABC = 2 d sin q, so löschen sich die reflektierten Strahlen S nicht aus.