1。 X線としてのX線： X線は、結晶中の原子間の間隔と同様の波長を持つ電磁放射の一種です。波が同等のサイズのオブジェクトと相互作用するときに波干渉が発生するため、これは重要です。
2。クリスタル格子： 結晶は、格子と呼ばれる繰り返しパターンに原子が配置される高度に秩序化された構造です。この通常の配置は、X線の回折格子として機能します。
3。回折パターン： X線ビームが結晶に向けられている場合、X線波は原子を囲む電子と相互作用します。 原子間の間隔はX線の波長に匹敵するため、波は回折します。つまり、特定の方向に散乱します。これにより、特徴的な回折パターン、検出器上の一連の明るいスポットが作成されます。
4。パターンの分析： これらのスポットの角度と強度は、結晶内の原子の配置に関する情報を提供します。
* 回折角： これは、原子間の距離（格子間隔）について教えてくれます。
* 回折の強度： これは、結晶内の原子の種類とその電子密度について教えてくれます。
それがどのように機能するか：
*結晶内の各原子は、散乱X線のポイントソースとして機能します。
*さまざまな原子からの散乱波が建設的に干渉すると、互いに強化され、回折パターンの明るい場所になります。
*これらの明るいスポットの位置は、ブラッグ方程式によって決まります：nλ=2D sin（θ）、ここで
* nは整数です（回折順）
*λはX線の波長です
* Dは、結晶内の原子面間の距離です
*θは、X線の入射角です。
要約：
X線回折は、原子レベルで材料の構造を研究するための強力なツールです。結晶を通過するX線によって生じる回折パターンを分析することにより、科学者は結晶格子内の原子の配置、距離、およびタイプを決定できます。この情報は、材料の物理的および化学的特性を理解するために不可欠です。
