Ingenieria electronica

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DIFRACCION

Pues bien, la difracción (de los rayos X) es el fenómeno físico a través del cual se manifiesta la interacción fundamental de los rayos X con los cristales (materia ordenada). Sin embargo, para poder describir el fenómeno, es recomendable introducir previamente algunos modelos físicos que, como todos los modelos, no explican totalmente la realidad, pues suponen una idealización dela misma, pero nos sirven para comprender el fenómeno.

Sobre ondas:

Una onda, es decir, un fenómeno ondulatorio, corresponde a la propagación en el espacio y en el tiempo de una perturbación oscilatoria, es decir, un fenómeno regularmente repetido.

Las ondas normalmente se representan gráficamente por una función de tipo sinusoide (tal como se muestra en la figura de la derecha), en laque podemos definir algunos parámetros generales que la definen. | |
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Se habla de ondas en fase si la diferencia de fases entre estas componentes es un múltiplo entero de 2π, y en oposición de fase si es múltiplo impar de π. Por facilidad matemática, para llevar la cuenta de las relaciones entre las fases de las componentes de la onda, a estos términos se les suele expresar en notaciónexponencial, exponenciales imaginarias donde la unidad i, imaginario puro, expresa un defase de +π/2.
Cuánticamente, la energía que caracteriza la radiación es proporcional a la frecuencia, y es ésta la que es independiente del medio y caracteriza que la radiación sea monocromática. La λ correspondiente dependerá de la velocidad que alcance en el medio, es decir, depende de la estructura ycomposición de éste.
Perturbación ondulatoria correspondiente a la combinación de dos ondas elementales (azul y verde) de  longitudes de onda próximas (λ, λ), con la misma amplitud (A, A) y con defase respectivo α. La perturbación avanza de izquierda a derecha con velocidad v.  La suma de ambas ondas individuales produce una perturbación resultante que se representa en color rojo (λ). |
LEY DE BRAGGLa ley de Bragg permite estudiar las direcciones en las que la difracción de rayos X sobre la superficie de un cristal produce interferencias constructivas, dado que permite predecir los ángulos en los que los rayos X son difractados por un material con estructura atómica periódica (materiales cristalinos).
Fue derivada por los físicos británicos William Henry Bragg y su hijo William LawrenceBragg en 1913. La ley de Bragg confirma la existencia de partículas reales en la escala atómica, proporcionando una técnica muy poderosa de exploración de la materia, la difracción de rayos X. Los Bragg fueron premiados con el Premio Nobel de Física en 1915 por sus trabajos en la determinación de la estructura cristalina del NaCl, el ZnS y el diamante.
Interferencia y difracción
Cuando los rayos Xalcanzan un átomo interaccionan con sus electrones exteriores. Éstos reemiten la radiación electromagnética incidente en diferentes direcciones y con la misma frecuencia (en realidad debido a varios efectos hay pequeños cambios en su frecuencia). Este fenómeno se conoce como dispersión de Rayleigh (o dispersión elástica). Los rayos X reemitidos desde átomos cercanos interfieren entre síconstructiva o destructivamente. Este es el fenómeno de la difracción.
En el diagrama que sigue se esquematizan rayos X que inciden sobre un cristal. Los átomos superiores reemiten la radiación tras ser alcanzados por ella. Los puntos en los que la radiación se superpone constructivamente se muestran como la zona de intersección de los anillos. Se puede apreciar que existen ángulos privilegiados en loscuales la interferencia es constructiva, en este caso hacia la derecha con un ángulo en torno a 45º.

La radiación incidente llega a átomos consecutivos con un ligero desfase (izquierda). La radiación dispersada por los átomos (círculos azules) interfiere con radiación dispersada por átomos adyacentes. Las direcciones en las que los círculos se superponen son direcciones de interferencia...
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