BraggBeugung

Bragg-Beugung (Bragg-Diffraction) bezeichnet das konstruktive Interferenzmuster, das entsteht, wenn Wellen an kristallinen Ebenen gestreut werden. Vor allem Röntgenstrahlen, aber auch Neutronen oder Elektronen können dabei von den Perioden des Kristalls abgelenkt werden. Die Beugung entsteht, wenn der Wegunterschied der von verschiedenen Ebenen gestreuten Wellen ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge λ ist. Für die Bragg-Beugung gilt das Bragg-Gesetz: nλ = 2d sin θ, wobei n die Ordnung, d der Abstand zweier benachbarter Kristallebenen und θ der Einfallswinkel zur Ebene ist. Der beobachtete Beugungswinkel 2θ entspricht der Reflexion von Wellen von bestimmten Ebenen.

Historisch leiteten William Henry Bragg und sein Sohn William Lawrence Bragg dieses Gesetz 1913 her. 1915 erhielten sie dafür den Nobelpreis für Physik. Die Bragg-Beugung bildet die Grundlage der Röntgenkristallographie, mit der die dreidimensionale Struktur von Kristallen und Molekülen aus Messdaten über Beugungswinkel und Intensität bestimmt wird. Im Unterschied zum Laue-Verfahren, das mit einem breiten Spektrum arbeitet, kommt Bragg-Beugung typischerweise mit monochromatisierter Strahlung zum Einsatz.

Neben Röntgenstrahlen wird Bragg-Beugung auch in der Neutronen- und Elektronenbeugung genutzt, wobei die Strukturinformationen durch die Beugung an Gitterebenen gewonnen werden. Die Bragg-Gleichung erlaubt die Bestimmung der Ebenenabstände und damit der Kristallstrukturen.