Formel Bragg. Akkurat vun engem raimlech strooss

Dësen Artikel Kaddoen eng Formule Bragg, studéiert seng Bedeitung fir d'modern Welt. Mir beschreiwen Methode fir Ënnersichkommissioun Substanzen déi duerch d'Entdeckung vun Elektronen akkurat op amuletum méiglech gemaach ginn hunn.

Wëssenschaft a Konflikter

Der Tatsaach, datt verschiddene Generatioune wäerten net géigesäiteg verstoen, geschriwwen souguer Turgenev de Roman "Pappen a Jongen." An d'Wourecht ass dëst: d'Famill honnert Joer Liewen, de Kanner hir Eelst Respekt, all Ënnerstëtzung all aner, an dann nach eng Kéier - an alles Ännerungen. An all d'Matière an der Wëssenschaft. Keng Suergen der kathoulescher Kierch als negativ Entwécklung vun der natierlecher Wëssen vun all ausspille konnt an der Welt zu engem ongebremste änneren a Féierung gaangen. One Entdeckung Ännerungen der Perceptioun vun Hygiène, an elo déi al Leit waren iwwerrascht Wanterschlof verwandelt, hir Nofolger goen wäschen Hänn virun giess, an Boel hir Zänn. Bomi d'disapproving dréihnen hire Kapp: "Firwat, gelieft mir ouni et gutt, an näischt huet Gebuert bis zwanzeg Kanner. An all dat ass just Är Puritéit schueden a vum Béisen eent. "

One Hypothes op der Plaz vun de Planéiten - an elo op all Eck, jonk gebilt Leit Diskussioun Satelliten an Meteoren, Teleskope an der Natur vun der Mëllechstrooss, iwwerdeems de eeler Generatioun wëssen: "lächerlech wieren all, wat ass de Gebrauch vum baussenzegen Plaz an Himmelskierper Adelskreesser, wat den Ënnerscheed ass, wéi de rotativ Mars a Venus géif besser goen Gromper war ugebaut, géif et goufen méi nëtzlech. "

A Verteidegung Technologie, feieren méiglech duerch de Fait, datt d'bekannt akkurat leeschtungsfrëndlech Raum - an all aner bluddeg ass e Smartphone. Gläichzäiteg eeler Leit jeenegen: "Näischt gutt ass net an dëse séiere Messagen, si net eppes dat Bréif." Mä wéi Foussvollek wéi et Kläng, de Besëtzer vun verschiddenen Gadgeten zréckkommen hinnen als Zort vun enger bestëmmter, bal wéi Loft. An puer Leit denken iwwert d'Mechanisme vun hirer Aarbecht an der riseger Manéier datt de mënschleche Geescht fir e puer zwee oder dräi honnert Joer gemaach huet.

Um Sonnenopgang vun der zwanzegsten Joerhonnert

Am spéiden Joerhonnerten, Mënschheet ass mat de Problem vun Wëssen vun all oppen Evenementer konfrontéiert. Et gouf gegleeft, datt an der Physik kennen mir schon alles, an et bleift just d'Detailer ze gewuer. der Entdeckung vun Planck d'quanta an discontinuity Aart Staaten awer wuertwiertlech virdrun Iddien iwwer d'Struktur vun egal opgehuewe.

Ouverture gefall eent nom aneren, de Fuerscher ofgefaangen Iddien aus all aneren d'Hänn. Hypotheses beuerteelen, getest, diskutéiert, verworf. Ee sécher Saach spawned honnerte vun neien, an et huet vill Leit bereet fir Äntwerten am Wanterschlof war.

Ee vun de Spectateure Punkten dass d'Perceptioun vun der Welt geännert hunn, huet sech d'Ouverture vun der duebel Natur vun Elementar- Deelchen. Ouni et, hunn d'Formel Bragg géif net wossten. De sougenannte Schwéngung-ëm bilden erklärt firwat an e puer Fäll, den Elektronen als Kierper doruechter eng Mass mussen (i.e. corpuscle, ëm), an déi aner - wéi ethereal Deel. Wëssenschaftler hunn laang argumentéiert, hunn nach net komm fir eng Conclusioun - esou verschidden Eegeschafte vun der microworld Objete souwuel hunn.

Dësen Artikel beschreiwt d'Gesetz vum Bragg, dat heescht, datt mir an der Schwéngung Eegeschafte vun Elementar- Deelchen interesséiert sinn. Fir de Spezialist, sinn dës Froen ëmmer eendäideg, well de loung vun der Commande vun nanometers zu Gréisst bezwéngen, mir Sécherheet verléieren - Effekt kënnt duerch d'Prinzip vun Heisenberg. Mä fir déi Zwecker Éloquence et engem genuch haarde Upassung. Dofir ass et néideg puer Funktiounen vun der Zousätzlech an subtraction vun gewéinlech Wellen ufänken ze erklären, wat genuch einfach ass virzestellen a verstoen.

Wellen an sinuses

Puer Leit an der Kandheet gär dëser Agence vun Algebra als trigonometry. Sine an cosine, tangent an cotangent hunn hiren eegene System vun Zousätzlech, subtraction, an aner Fraen. Vläicht dës Kanner verstinn net, sou interessant ze studéieren. An vill hunn sech gefrot iwwer Firwat all dat néideg ass, an deen Deel vum Alldag dëst Wëssen applizéiert gin kann.

Et all hänkt wéi Musekprofesseren Leit. Munch Leit feelen d'Wëssen wéi d'Sonn während dem Dag fonkelneiem an de Mound an der nächster Nuecht, Waasser ass naass, an haarder Rock. Mä et sinn och déi, déi interesséiert sinn, wéi arrangéiert alles eng Persoun gesäit. Fir munnech Tourneeën Fuerschung an erklärt am meeschte profitéiert vum Schwéngung Eegeschafte vun dovu studéiert, komësch genuch, d'Physik vun Elementar- Deelchen. Zum Beispill, u verschidde Elektronen akkurat dës Gesetzer genee.

Fir e Start, Bedreiwen op der agebillt: no Är Aen a loossen d'Schwéngung selwer droen ewech.

Stellt Iech eng onendlech sinusoid Bucht ganze, Bucht ganze. Näischt an dat net geännert gëtt, d'Distanz vun widdert ee Dune zu engem aneren ass déi selwecht wéi iwwerall soss. Steigungen vun der Linn wann et aus engem Maximum un engem Minimum geet, ass déi selwecht fir all Deel vun der Kéier. Wann do eng Rei vun zwee identesch sine Deel ass, da gëtt d'Aufgab méi komplizéiert. Akkurat op engem raimlech strooss ass direkt ofhängeg vun der Zousätzlech vun e puer Wellen. De Gesetzer vun hirem Interaktioun hänkt puer Faktoren.

Déi éischt - Phas. Datt déi Deeler upaken déi zwou Kéieren. Wann de Maximum vun hire Match zu de leschte grousse stinn, wann der bewegen Engelen vun de Kéieren sëlwecht sinn - all Zuelen verduebelt ginn, de humps sinn zwee mol méi héich, an d'huel - duebel sou déif. Wann iwwert de Géigendeel - maximal eng Kéier op d'mannst engem anere falen, annuléieren de Wellen all aner eraus, sinn all Schwéngungen zu null ëmgerechent. A wann der Phasen noutwennegerweis nët nëmmen deelweis - dat heescht, maximal eng Kéier falen op d'Lut oder falen an déi aner, gëtt d'Bild relativ schwéier. Generell, regruppéiert d'Formule nëmmen e Bragg Wénkel, wéi kloer ginn spéit gëtt. d'Regele vun Interaktioun tëscht Wellen ze Allerdéngs hëllefen mierken méi voll seng Conclusioun.

Zweet - Amplituden. Dëst ass d'Héicht vun humps an Hollows. Wann eng Kéier Héicht vun engem cm, an déi aner - zwee, da sollen si respektiv no ginn. Dat ass, wann eng maximal Schwéngung Héicht vun zwee Zentimeter falen strikt op de Wellen mat engem Minimum Héicht vun engem cm, si maachen Annulatioun net mateneen, mä nëmmen Verloschter der Héicht vun den éischten Deel vu Stéierungen. Zum Beispill, akkurat vun der Elektronepueren hänkt op der Schwéngunge Amplituden, déi hir Energie bestëmmt.

Drëttel - Tarif. Dës Distanz tëscht zwee identesch Punkte vun der Kéier, wéi d'Maxima oder Post an deem Gebai. Wann der Ofstänn anescht sinn, dann op e puer Punkten déi zwou Kéieren Moundalpen noutwennegerweis bzw., komplett opgeblosen. dat ass net méi déi nächst Zäit statt, d'Finale maximal gëtt manner an ënnen. Da falen maximal een Deel strikt op mannst déi aner, an dësem Geldboussen déi ënnescht Resultat Féierung. D'Resultat, wéi Dir wësst, ass och ganz komplex, mä periodesch. Bild desto oder spéider erëm, an nach eng Kéier zwee Moundalpen Match. Also, op Demande vun Wellen mat verschiddenen Ofstänn féiere nei Variabel Amplituden Schwéngunge.

Véiert - Richtung. Normalerweis, wann een zwee ähnlech Schwéngung (an dësem Fall der sine Schwéngung), ass et ugeholl, datt si zu all aner parallel sinn automatesch. Mä an der real Welt Saachen anescht sinn, kënnt der Richtung eppes am ginn dräi-zweedimensional Plaz. Sou, dobäi ze oder subtracted gëtt nëmmen Wellen parallel Rees. Wann se am Géigendeel Richtungen plënneren, do ass keen Interaktioun tëscht hinnen. Gesetz Bragg steet genee op der Tatsaach, datt nëmmen parallel Trägere geformt sinn.

Amëschen an akkurat

Allerdéngs elektromagnéitesch Stralung - et ass net genee engem sine Deel. Huygens 'Prinzip Staaten dass all Punkt vun der mëttel- der wavefront fir déi (oder Stéierung) erreecht huet ass eng Secondaire Quell vun Kugelgestalt Wellen. Also, bei all Moment der Verbreedung vun, soen, iwwerlageren enger Wellelängt vun Liicht bei allen Zäiten. Dëst ass agemëscht.

Dëse Phänomen ass de Grond, datt d'Liicht an allem, an elektromagnéitesche Wellen allgemeng konnt ronderëm Hindernisser ze béien. De Fonds Tatsaach ass akkurat genannt. Wann den Lieser erënneren net se aus der Schoul, weisen mir wäert, datt déi zwee Schlitzer an eng donkel Écran, mat gewéinlech wäiss Liicht an engem komplizéiert Maxima an Post an deem Gebai vun der Wiederwelt System Beliichtung, dh d'Läischte net zwee identesch ginn, a vill an variabelen Intensitéit.

Wann der Sträif net mat liichtem irradiated ass, a koumen eng relativ Beräich vu Elektronepueren (oder, zum Beispill, Alpha Deelchen), kréien mir genau d'selwescht Bild. D'Elektronepueren sinn diffracted an Amëschung. Et ass an dëser hir Schwéngung Natur manifestéieren. Et soll feststellen, datt Bragg akkurat (dacks einfach ze Bragg bezeechent) besteet am staark Effekt vun Wellen op periodeschen dëse mat der Phase vun der Tëschefall an der Fragmenter Schwéngung noutwennegerweis.

staark

Mat deem Ausdrock kënnt, all hiren eegene Veräin hunn. Allerdéngs staark - engem definitive Sparten vun der Physik, dass d'Struktur an Eegeschafte vun de Kristaller, Brëller a Keramik Studien. drënner ass bekannt nëmmen duerch de Fait dass dës Kéier d'Wëssenschaftler Basis vun X-Ray Analyse entwéckelt hunn.

Also, déi Kristallsglas produzéiert - ass e Staat vun der Substanz wann d'Käre vun Atomer eng gutt-definéiert Positioun am Raum relativ zu all aner gelant, an der fräier Elektronepueren den Elektronen Deckele zesummegefaasst sinn. D'Haaptrei charakteristesche vun der staark Kierper - Periode. Wann eemol de Lieser an der Physik oder Chimie interesséiert war, Pops wahrscheinlech en Bild vun sengem Kapp an vun der Kristallsglas produzéiert strooss vu Salz (Quelle Numm - halite, Formule NaCl).

Zwou Zorte vun Atomer sinn ganz enke Kontakt, e genuch dichten Struktur grënnen. Natrium a chloro interleaved Form an all dräi Dimensioune vun der Kubikzentimeter strooss, d'Säiten vun déi vertikal op all aner. Sou, d'Period (oder Eenheet Zell) - e drëtter Potenz, Hellef déi dräi Bewegungen den Atomer vun eent Arten wor, déi aner dräi - anert. D'Vitesse ass op all aner esou Cubë, ass et méiglech eng onendlech Kristallsglas produzéiert ze kréien. All Atomer sinn bannent zwee Miessunge etabléiert sinn periodesch crystallographic Fliger maachen. Dat ass, d'Eenheet Zell vun engem dräi-zweedimensional, mä eng Partei, oft widderholl (am ideal Fall - eng onendlech Zuel vu mol), et Formen engem eenzege Uewerfläch vun der Kristallsglas produzéiert. Dës Fläch sinn esou vill an si parallel zu all aner.

D'interplanar Distanz - eng wichteg Luucht aus, datt, zum Beispill, staark Staat Stabilitéit ginn. Wann an zwee Dimensiounen, dës Distanz kleng ass, an déi drëtt - eng grouss, dann ass d'Substanz nëtzlecht exfoliates. Et beschreift zum Beispill Mića, déi virdrun Leit Glas an de Fënsteren ersat.

Kristaller a Mineralstoffer

Allerdéngs Rock Salz - e ganz einfacht Beispill: just zwou Aarte vun Atomer a kloer Kubikzentimeter Briechung. Sektioun vun Geologësch Iwwersiichtskaart, déi Mineralogie genannt ass, d'studéiert Kristallsglas produzéiert Kierper. Hir peculiarity ass dat eent chemesch Formel 10-11 Arten vun Atomer gehéieren. A si hunn d'Struktur extrem komplex ass: tetrahedrons, Cubë mat ëmklammen Bewegungen bei verschiddene Heffernan engem Damp suergt Channels vun verschidden Aarten ze Form, Schëff, komplex Schach oder Zickzack Verbindung. Wéi, zum Beispill, ass d'Struktur spatzem schéin, ganz rar a reng russesch Marches Steen charoite. Sengem purpurroude Mustere sou labber datt si de Kapp Tour kann - dohier de Numm vun der Quelle. Awer och an der komplizéiert Struktur vum haitegen parallel zu all aner crystallographic Fliger.

Dëst erlaabt wéinst der Präsenz vun der akkurat vun Elektronepueren an der Kristallsglas produzéiert strooss hir Struktur ze identifizéieren.

Struktur an Elektronepueren

Fir adequat der Methode beschreiwen vun der Struktur vun egal studéiert, baséiert op der akkurat vun Elektronepueren, kann een virstellen dass d'Bäll an d'Linn drécke misst duerstellt. Dann zielen wéivill Bäll geschoss zréck an op wat Wénkel. Dann, an deem d'Richtung Meeschter um Bäll séngt, iwwert d'Form Këscht fälschlech.

Natierlech, ass dëst en haarde Iddi. Mä no dëser Brutto Modell, d'Richtung an déi gréisst Zuel vun Bäll séngt - e akkurat Biergspëtzten. Sou, Elektronepueren (oder X Strahlen) der Uewerfläch vun der Kristallsglas produzéiert bombarding. E puer vun hinnen sinn "Déngen" an der Matière, mä déi aner sinn opgeholl. Desweideren, sinn se nëmmen aus der crystallographic Fligeren spigelt. Zanter de Fliger net eent ass, mä vill vun hinnen, da sinn nëmmen de reflektéierte Radiowelle dobäi parallel zu all anere (mir diskutéiert uewen). Sou kritt et Signal an engem Spektrum, wou Reflexiounen Intensitéit op de Wénkel vun Heefegkeet hänkt. Akkurat Biergspëtzten bedeit d'Präsenz vun engem Fliger bei engem Wénkel studéiert. Déi doraus resultéierend Bild ass analyséiert der exakt Struktur vun der Kristallsglas produzéiert ze kréien.

Formule

Déi Analyse ass duerchgefouert no bestëmmte Gesetzer. Si sinn op engem Formel Bragg baséiert. Et gesäit esou:

2D sinθ = nλ, wou:

• d - de interplanar Abstand;
• θ - Réck Wénkel (de Wénkel ergänzen an de Wénkel vun Reflexioun);
• N - d'Commande vun der akkurat Biergspëtzten (e positive ganz, i.e. 1, 2, 3 ...);
• λ - Wellelängt vun Zwëschefall Stralung.

Als Lieser gesinn kann, ass de Wénkel net souguer eent geholl dat direkt an der Etude an zousätzlech teg kritt gouf. Mir sollen och iwwert de Wäert vun n erklären, déi fir d'Konzept vun bezitt "akkurat Biergspëtzten." Amëschen D'Formel enthält och e positive ganz datt d'Commande vun der maximal ginn observéiert.

D'illuminance vum Écran an der zwee-Sai Experimenter, zum Beispill, hänkt op der cosine Wee Ënnerscheed. Zanter der cosine - Funktioun periodesch, no der donkel Écran, an dësem Fall ass et net nëmmen den Haaptgrond Biergspëtzten, mä och e puer méi liichtschwaache Sträifen op hir Säiten. Mir liewen an enger idealer Welt, déi bis mathematesch Formelen komplett atomar ass, géif dës Gruppen eng onendlech Zuel ginn. Mä d'Zuel vun observéiert Liichtjoer Gebidder an Realitéit ëmmer limitéiert an hänkt op der Wellelängt, Sai Breet, an Distanz tëscht Quell Hellegkeet.

Zanter akkurat - eng direkt Konsequenz vun der Schwéngung Natur vum Liicht a Elementar- Deelchen, i.e. ob se vun der Amëschen sinn, da gehéieren d'Formel e akkurat Biergspëtzten Bragg Uerdnung. Iwwregens, mécht dës Tatsaach et ganz schwéier um éischte experimentell Berechnungen. Am Moment, all ze reversals vu Fligeren Zesummenhang Fraen an der Berechnung vun der optimal Struktur vum akkurat Muster, duerch Maschinnen gemaach. Si Berechent genee déi Moundalpen sinn trennen Phänomener, a wat - zweeten oder drëtten Commande vun der Haaptrei Linnen am Spektren.

Virum der Aféierung vun Computeren an Circulatioun mat engem einfachen Interface (relativ einfach, well fir eng Varietéit vun Berechnungen Programm - nach mechanesch Handwierksgeschir) se all vun Hand gemaach gouf. Trotz der relativ brevity vun deem eng Equatioun vun Bragg huet, de Fait, kritt vun der Wourecht vun der Wäerter sécherstellen, huet et vill Zäit an Effort. Wëssenschaftler hunn getest an retested - net seng Manéier wormed ze gesinn wou all Net-Haapt Maximum, deen de Berechnungen llen konnt.

Theorie a Praxis

Wonnerbar Entdeckung, perfekt souwuel Wolfe an Bragg huet duerch d'Hänn vun der Fräiheet ass eng onverzichtbar Outil fir d'Etude vun bis Strukturen vun amuletum verstoppt. Allerdéngs, wéi mir wëssen, der Theorie - gutt Saach, mä an der Praxis ass et ëmmer e bëssen anescht. Just uewen et war eng Fro vun Kristaller. Mä all Theorie fir déi ideal Fall ass eng Referenz. Dat ass onendlech Mängel-fräie Raum, an deem d'Struktur vun Verwiesslungen Gesetzer sinn net Verletzung.

Mä déi richteg, och ganz propper an am Labo, Kristallen Material Mängel ugebaut abound. Vun de natierleche Formatiounen fonnt der perfekt specimen - e groussen Erfolleg. Konditiounen Bragg (déi virun Formule ausgedréckt) zu honnert Prozent vun der Fäll ze real Kristallsglas produzéiert applizéiert. Fir hinnen, an all Fall, ass et esou e Feeler, als Uewerfläch. A loosse de Lieser net de Cineasten vun e puer vun den Aussoen net duercherneen bréngen: d'Surface ass net nëmmen eng Quell vu Mängel, mä och d'Mängel.

Zum Beispill, ass d'Energie vun Obligatiounen am Kristallsglas produzéiert gemaach anescht aus, datt de Wäert vun Grenz Zonen. Dat heescht, datt et néideg eng Zort Probabilitéit an thematiséieren aféieren. Dat ass, wann déi mengen den Elektronen Reflexioun Spektrum oder X-Ray vun der staark Kierper geläscht, si kréien net nëmmen de Wénkel an de Wénkel mat der Feeler. Zum Beispill, = θ 25 ± 0,5 Grad. D'Grafik ass duerch de Fait, ausgedréckt, datt d'akkurat Biergspëtzten (d'Formel vun deenen ass de Bragg Equatioun) eng Breet huet an ass eng Sträif, an net streng perfekt dënn Linn am Plaz vun der Wäert.

Mystèren a Feeler

Also et vläit, all déi Titelen, net wouer?! A gewesser Mooss. Wann Dir der Temperatur selwer Mesure an 37 op der missen fannen, ass dat net ganz korrekt. Äre Kierper Temperatur ass anescht aus dem strikt Wäerter. Mä fir Iech déi wichtegst Saach, datt si verréckt d'datt dir sidd krank an et d'Zäit behandelt gin. An Iech an Är Dokter Matière net dass de missen eigentlech 37.029 zougedréckt.

A Wëssenschaft - soulaang de Feeler net definitive Conclusiounen ze maachen hällt, ass et Rechnung gedroen, mä de Schwéierpunkt ass op Primärschoul Bedeitung. Zousätzlech, Statistiken weisen: bis de Feeler manner wéi fënnef Prozent ass, kann et vernoléissegt ginn. D'Resultater an der Experimenter kritt fir déi folgend Conditioun Bragg hunn och en Feeler. Wëssenschaftler déi Berechnungen mëss, ass et normalerweis uginn. Allerdéngs, fir spezifesch Applikatiounen, an anere Wierder, eng Verständnis vun deem wat d'Struktur vun engem Kristallsglas produzéiert, ass de Feeler net ganz wichteg (soulaang et kleng ass).

Et ass derwäert opgeschriwwen dass all Apparat, och an der Schoul Linn, et ass ëmmer Onsécherheet. Dës Figur moder- de Miessunge an, wann néideg, am Ganzen Feeler Resultater abegraff.