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목차

Ⅰ. X선(엑스선)의 성질
1. X선(엑스선)의 발생
2. 연속 X선(엑스선)
3. 특성 X선(엑스선)
4. X선(엑스선)의 흡수
5. 필터(filter)

Ⅱ. X선(엑스선)회절실험의 조건과 파장
1. Bragg 의 회절조건
2. X-선의 파장

Ⅲ. X선(엑스선)회절실험의 결과 및 고찰
1. 회절각이 2θ로 나타나는 이유
2. 면간 거리 및 격자 상수 구하기
3. 오차 구하기

참고문헌

본문내용

의 평행한 원자평면으로부터 일어나는 반사의 영향을 고찰해 보면 이들의 시간위상이 일치할 때에만 서로 다른 평면에서 나오는 소파들은 보강할 것이며 따라서 최대의 세기를 이룰 것이다. 이와 같은 보강이 생기는 조건은 결정면에 θ의 각(Bragg)으로 입사한 광선의 동일한 각으로 반사한 광선의 일부분을 고찰함으로써 유도될 수 있다. 결정면간의 거리가 d인 나란한 A,B,C면에 간란되는 X-선파를 생각하자.
이제 입사각 θ와 같은 반사각 θ인 특정한 방향으로 회절할 수 있는 조건을 찾는 것이다. 입사선속 중에서 X-선 I과 Ia는 A원자면의 원자 K와 D에 입사되어 모든 방향으로 산란된다. 그러나 I\'와 I\'a방향만으로만은 산란선속의 위상이 완전히 일치하여 서로 보강이 생긴다. 왜냐하면 X-선파의 선단 XX\'와 YY\'사이의 경로차가 다음과 같이 0이 되므로 위상이 같다. 같은 원자면에 의한 산란선속의 경로차는 0이다.
OK - PR = PKcosθ - PKcosθ = 0
또 서로 다른 원자면에 있는 원자에서 산란되는 경우인 입사 X-선 1과 2가 원자 K와 L에 의해서 산란될 때 X-선 1K1\'와 2L2\'의 경로차는
ML + LN = dsinθ + dsinθ
= 2dsinθ
이다. 경로의 차 ML + LN이 파장 λ이거나 혹은 그의 배수가 되면 완전히 위상이 일치되어 언제나 파동은 서로 보강할 것이며 강한 점을 생기게 할 것이다. 이 보정에 관한 조건은 따라서
nλ = 2dsinθ
가 된다. 이 관계식은 Bragg의 방정식이라 알려져 있으며, 회절이 일어나기 위한 본질적인 조건을 나타내 준다. n은 반사치수라 하며 sinθ가 1를 넘지 않는 범위에서 순차로 높은 정수를 취할 수 있다.
만일 원자평면 사이의 거리를 안다면 Bragg방정식을 이용한 결정에 의하여 최대의 세기를 나타낸 한 X-선의 파장을 사용함으로써 원자 평면 사이의 거리를 계산할 수가 있다. Bragg방정식에서 n은 항상 정수이며, n=1일 때는 인접한 두 평면에서부터 반사된 파동 사이의 경로차는 한 파장이 된다. 이 경우에 있어서
λ = 2dsinθ1
은 결정체에서 나온 파장 λ의 1차반사에 관한 조건을 제공한다. n = 2에 대해서 Bragg방정식은 다음과 같이 된다.
2λ = 2dsinθ2
위와 동일한 파장 λ의 2차반사는 보다 큰 각 θ2에서 일어난다. Bragg방정식을 유도할 때 사용한 분석방법을 이제 Laue회절무늬를 설명하는 데에 그대로 이용할 수가 있다. 결정체를 투과하는 X-선은 각각 다른 원자회절중심에서 산란된다. 우리는 결정체 내부에 방향이 다른 일련의 원자평면을 만들어서 각 평면에 Bragg방정식을 적용할 수가 있다. 이 입사각의 값은 각 군에 따라 달라질 것이며 일련의 평행한 평면들로 구성되어 있는 각 군은 거리 d에 있어서도 역시 각각의 특수한 값을 가지게 될 것이다. 이 거리 d는 결정체의 기하학적 성질에 기인하는 벽개면에 평행한 평면간의 거리와 단순한 관련성이 있을 것이다. 어떠한 군에서 산란되는 X-선은 오로지 Bragg방정식을 만족할 파장이 입사선 안에 존재할 때에 비로소 서로 보강할 것이다.
한층 더 검토해 보면 강한 회절점을 생기게 할 만큼 풍부한 평행평면을 가진 군은 비교적 희소하다는 것을 알 것이다. 그러므로 Laue 무늬를 발생하는 가장 평범한 입사 X-선이 광범위한 파장을 포함하고 있다 하더라도 강한 회절점의 수효는 결정체 안의 상당한 수효의 원자회절중심에도 불구하고 실제로는 몇 개 밖에 나타나지 않을 것이다.
2. X-선의 파장
Bragg는 결정체를 투과격자로 사용하지 않고 반사격자로 사용하였다. 두 개의 납틈 S1과 S2들은 표적 T에서 나오는 X-선을 가느다란 X-선속으로 만드는 역할을 한다. 이 X-선속은 각 θ로 결정체 C에 부딪친 다음 그것에 반하여 반사되는 사진 원판 P에 도달한다. 결정체를 분광계대 위에 올려놓고 입사각 θ를 변경시킬 수 있도록 회전시킨다. 결정체 각각의 특수한 배치에 있어서 Bragg식 nλ = 2dsinθ를 만족시키는 측정된 파장 λ만이 사진원판으로 반사될 것이다. 이와 같은 방법으로 입사선의 스펙트럼을 얻는다. 이 스펙트럼은 몇몇 차수로 구성되어 있을지도 모른다. Bragg식 nλ = 2dsinθ에서 만일 n = 1 이면 그 스펙트럼은 1차 스펙트럼이라 하며 n = 2이면 2차스펙트럼을 얻을 수 있고 이하 마찬가지로 구할 수가 있다. 수많은 실험에서 사진원판을 전리함이나 Geiger계수기 혹은 섬광계수기 등으로 바꾸는데

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