Calcolatore della legge di Bragg

Determinare la spaziatura interplanare dei cristalli in base ai modelli di diffrazione dei raggi X.

Parametri di diffrazione

Ordine di diffrazione (n)

Lunghezza d'onda dei raggi X (λ)

Angolo incidente (θ)

Risultati del calcolo

Immettere i parametri di diffrazione per calcolare la spaziatura del reticolo cristallino

Overview

La legge di Bragg è il principio fondamentale della cristallografia a raggi X, che descrive come i raggi X vengono diffratti dalla disposizione regolare degli atomi nei solidi cristallini. Quando i raggi X colpiscono i piani del reticolo cristallino ad angoli specifici, subiscono un'interferenza costruttiva, producendo schemi di diffrazione che rivelano la struttura atomica del cristallo. Questa legge rivoluzionò la nostra comprensione della materia a livello atomico e valse al team padre-figlio di Braggs il Premio Nobel per la fisica.

💡

Pro Tips

L'angolo di Bragg (θ) viene misurato tra il fascio di raggi X incidente e il piano del cristallo, non tra il fascio e la superficie del cristallo.
L'ordine di diffrazione (n) è tipicamente 1 per le riflessioni fondamentali, ma ordini più alti (n=2, 3) possono verificarsi allo stesso angolo per diverse lunghezze d'onda.
Lunghezze d'onda comuni dei raggi X: Cu Kα = 0,154 nm, Mo Kα = 0,071 nm, Co Kα = 0,179 nm: scegli in base al campione e alla risoluzione desiderata.
Per la diffrazione da polveri, l'angolo nell'equazione di Bragg è in realtà 2θ (l'angolo di diffusione), quindi l'equazione diventa nλ = 2d sin(θ) dove θ è la metà dell'angolo misurato.
La qualità dei cristalli influisce sulla diffrazione: i cristalli perfettamente ordinati producono riflessi nitidi e intensi, mentre i materiali disordinati danno modelli ampi e deboli.
La temperatura può influenzare la spaziatura del reticolo attraverso l'espansione termica, quindi i campioni vengono spesso raffreddati per ridurre le vibrazioni atomiche e migliorare la qualità della diffrazione.
La massima risoluzione ottenibile dipende dalla lunghezza d'onda e dal massimo angolo di diffusione: lunghezze d'onda più corte consentono lo studio dei dettagli più fini.

Fun Facts

"William Lawrence Bragg aveva solo 25 anni quando lui e suo padre William Henry Bragg vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1915 per il loro lavoro sulla cristallografia a raggi X, rendendolo il più giovane premio Nobel di sempre."
"L'equazione di Bragg (nλ = 2d sinθ) fu derivata da Lawrence Bragg mentre era ancora studente universitario all'Università di Cambridge nel 1912."
"La cristallografia a raggi X ha rivelato che il sale da cucina (NaCl) è costituito da ioni sodio e cloruro alternati in un reticolo cubico, non da molecole come si credeva in precedenza."
"La tecnica è stata cruciale nel determinare la struttura a doppia elica del DNA da parte di Watson e Crick, che hanno utilizzato i dati dei modelli di diffrazione dei raggi X di Rosalind Franklin."
"La legge di Bragg spiega perché i cristalli possono agire come reticoli di diffrazione tridimensionali, disperdendo i raggi X secondo schemi prevedibili basati sulla loro spaziatura atomica."
"La moderna cristallografia delle proteine utilizza sorgenti di raggi X di sincrotrone che sono miliardi di volte più luminose dei tubi a raggi X utilizzati dai Bragg, consentendo lo studio di molecole sempre più complesse."
"La legge si applica non solo ai raggi X ma a qualsiasi fenomeno ondulatorio che interagisce con strutture periodiche, inclusa la diffrazione di neutroni e la microscopia elettronica."

Formula: nλ = 2d sinθ

Used with this

Similar tools that might be useful

Calcolatore dell'energia di attivazione

Determinare l'energia di attivazione (Ea) per una reazione utilizzando l'equazione di Arrhenius.

Calcolatore del coefficiente di attività

Stimare il coefficiente di attività utilizzando la legge limitante di Debye-Hückel.

Calcolatore del rendimento effettivo

Determinare la resa effettiva ottenuta da una reazione chimica in base alla resa teorica e percentuale.