TAREA XRDII

DIFRACCIÓN I: DIRECCIONES Y HACES DIFRACTADOS

OSCAR G ROJAS VALENCIA

INTRODUCCIÓN:
En el año de 1912 el físico alemán Von Laue (1879-1960) razonó lo siguiente: “Si los cristales
estuvieran constituidos por átomos regularmente espaciados los cuales pudieran actuar como
centros de dispersión de rayos X, y si los rayos X fueran una forma de radiación electromagnética
de longitud de onda casiigual a la distancia interatómica de los cristales, existirá una difracción
de rayos X por medio de los cristales”. Para comprobar tal hipótesis se realizó un experimento
con un cristal de sulfato de cobre se interpuso en la trayectoria de un haz estrecho de rayos X, y
una placa fotográfica fue colocada para registrar la presencia de haces difractados, si es que los
hubiera.
Este experimento resultóser un éxito y demostró que el haz de rayos X fue difractado por el
cristal para formar un patrón de manchas en la placa fotográfica. Este experimento probó la
naturaleza de onda de los rayos X y la periodicidad en el arreglo interno de los cristales.
Un cristal de sulfato de cobre se creó en la trayectoria de un haz estrecho de rayos X y una placa
fotográfica fue acomodada para registrar lapresencia de haces difractados, en caso de que los
hubiese.
El segundo intento fue un éxito y demostró sin problemas que los rayos x eran difractados por
el cristal fuera del haz primario para formar un patrón de manchas en la placa fotográfica. Estos
experimentos demostraron, en uno y el mismo tiempo, la naturaleza de onda de los rayos X y la
periodicidad de la disposición de los átomos dentro de uncristal. Las retrospecciones siempre
fáciles y estas ideas parecen bastante simple para nosotros ahora, cuando se ve desde el punto
de desarrollo de la más de sesenta años pero no eran del todo evidente en 1912, y la hipótesis
de von Laue
su verificación experimental debe presentarse como un gran logro intelectual
El relato de estos experimentos fue leído con gran interés en dos físicos Ingleses
WHBragg (1862-1942) y su hijo WL Bragg (1890 a 1971).
DIFRACCIÓN
Difracción se debe esencialmente a la existencia de determinadas relaciones de fase entre dos o
más ondas, y es recomendable, al comienzo, para obtener una idea clara de lo que es entiende
por relaciones de fase.
Considere un haz de rayos X, tal como haz de 1 en la Fig. 3-1, procediendo de izquierda a
derecha. Sólo para mayorcomodidad, este haz se supone que es polarizada en un plano con el
fin de que podamos dibujar el campo eléctrico vector E siempre en un plano. Podemos imaginar
este rayo que se compone de dos partes iguales, rayo 2 y rayo 3, cada uno de la mitad de la
amplitud del haz 1. Estos dos rayos, en el frente de onda AA ', se dice que están completamente
en fase o en el paso ; es decir, sus vectores de campoeléctrico tienen la misma magnitud y
dirección en el mismo instante en cualquier punto medido x a lo largo de la dirección de
propagación de la onda. Un frente de onda es una superficie perpendicular a esta dirección de
propagación.

Dos conclusiones se pueden extraer de esta ilustración:
1. Diferencias en la longitud del trayecto recorrido conduce a diferencias en fase.
2. La introducción dediferencias de fase produce un cambio en la amplitud.
Cuanto mayor sea la diferencia de camino, mayor es la diferencia de fase, ya que la diferencia de
caminos, medida en longitudes de onda, es exactamente igual a la diferencia de fase, también
medido en longitudes de onda. Si la trayectoria desviada de los dos rayos en la Fig. 3-1 fueron
un cuarto de longitud de onda que se muestra, la diferencia de fasesería una media longitud de
onda.
Los dos rayos estarían entonces completamente fuera de fase en el frente de onda BB 'y
Aún más allá, por lo tanto se anulan uno al otro, ya que en cualquier punto de su eléctrica
vectores podrían ser ambos cero o de la misma magnitud y opuesta en dirección. Si la diferencia
en la longitud de la trayectoria se hiciera a tres cuartos de una longitud de onda...