cuantica

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS
SANGOLQUÍ

Asignatura : Física III
Nombre
: Juan C. Almeida
Esteban Benalcázar
Nivel
: III
Fecha
: 08-05-2013

TRABAJO PREPARATORIO
LABORATORIO No. 3.1

Tema de la práctica:
“DIFRACCION DE RAYOS X”.
1.

Consultar sobre:

Se hace incidir un haz (de electrones, neutrones, rayos X) sobre un cristal que posee unafamilia de planos atómicos paralelos definidos por sus índices de Miller (h,k,l) y separados
una distancia d. Cada plano refleja una porción de la radiación. El haz incidente forma un
ángulo q sobre la familia de planos, entonces únicamente se obtienen haces difractados
cuando las reflexiones en los sucesivos planos atómicos paralelos interfieran aditivamente.
Esto sucede cuando la diferenciade trayectoria entre los rayos reflejados por dos planos
adyacentes sea un múltiplo entero de su l, es decir :
2 d sen θ = n. λ
Siendo la longitud de onda de los electrones muy pequeña esta ley se satisface para
ángulos q muy pequeños, es decir rayos casi paralelos a los planos cristalinos.

Por lo tanto, si un par de haces de rayos X inciden sobre un conjunto de "espejos" con un
ángulo θ,se reflejarán sobre dichos "espejos" sólo si la diferencia de caminos
recorridos por los frentes de onda OF y OH es un número entero de longitudes de onda:
FG + GH = n. λ

pero: FG = GH y sen θ = FG / d
por lo que la primera expresión se convierte en:
2 d sen θ = n. λ
que es la bien conocida ley de Bragg.
Si tenemos en cuenta la hipótesis de partida y nos fijamos con atención en estaúltima
ecuación, no resultará difícil darnos cuenta de que:
Los planos reticulares se comportan como espejos que reflejan la θ = arc sen (n . λ / 2 . d)
Para unas condiciones experimentales dadas se obtienen valores discretos del ángulo de
difracción θ que corresponden a los diferentes valores del número entero n.
No hay infinitos órdenes de difracción y su número máximo depende de lascondiciones
experimentales nmax = 2 . d / λ
La geometría de la difracción depende sólo de la geometría de la red
 Rayos X.

Se trata de una radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que
la luz visible, producida bombardeando un blanco generalmente de wolframio con
electrones de alta velocidad. Los rayos X fueron descubiertos de forma accidental en 1895
por el físicoalemán Wilhelm Conrad Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en
un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que el tubo estaba dentro de una
caja de cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platinocianuro de bario, que
casualmente estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Tras
realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia sedebía a una radiación
invisible más penetrante que la radiación ultravioleta. Roentgen llamó a los rayos invisibles
"rayos X" por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los rayos X fueron también
denominados rayos Roentgen en su honor.



Descubrimiento de rayos X.

El físico alemán Wihelm Corant Röentgen (1845-1923) descubrió por accidente,
con serendipia los rayos X en 1895,cuando estaba trabajando con un tubo derayos
catódicos o tubo de Crookes. Un descubrimiento que resultó ser uno de primeros
desarrollos significantes de la física cuántica. Röentgen encontró que un nuevo tipo de
radiación altamente penetrante e invisible se originaba del punto donde los rayos catódicos
impactaban el tubo de cristal o con un blanco situado dentro del tubo, y que esos rayos
podíanpasar a través de materiales opacos a la luz visible y activar una pantalla
detectorafluorescente (en su experimento original unos cartones con cristales de platinocianuro de bario, que emitían un débil resplandor amarillo-verdoso) o impresionar una
película fotográfica.


Producción de rayos X.

Los rayos X son producto de la desaceleración rápida de electrones muy energéticos (del...