Braggreflecties

Braggreflecties zijn een type diffractie waarbij straling zoals röntgenstraling, neutronen of elektronen door een kristal wordt verstrooid en de teruggekaatste straling op bepaalde hoeken in fase blijft. Dit veroorzaakt duidelijke pieken in een diffractiepatroon, voortkomend uit constructieve interferentie van stralen die teruggekaatst worden door parallelle kristalvlakken.

De Bragg-wet geeft de voorwaarde voor een reflectie: nλ = 2 d_hkl sin θ. Hierin is λ de golflengte van de straling, d_hkl de afstand tussen kristalvlakjes met Miller-indices (hkl), θ de hoek tussen de invalshoek en de kristalvlakken, en n een geheel getal dat de orde van de reflectie aangeeft. Voor elk (hkl)-vlak voldoet een specifieke hoek θ aan de wet, waardoor een unieke Braggreflectie ontstaat.

In diffractiepatronen worden Braggreflecties doorgaans geassocieerd met specifieke (hkl)-vlakken. De intensiteit van een reflectie hangt af van de structuurfactor en kan beperkt worden door symmetrieregels; daardoor kunnen sommige vlakken systematisch afwezig zijn, wat aanwijzingen geeft over de kristalstructuur.

Historisch gezien zijn Braggreflecties genoemd naar William Henry Bragg en zijn zoon William Lawrence Bragg, die in 1913 het gebruik van X-stralendiffractie voor het ontrafelen van kristalstructuren ontwikkelden. Ze vormen de basis van röntgendiffractieanalyse, waarmee kristalstructuren en latticeconstanten vastgesteld worden en materiaaleigenschappen zoals strain en defecten kunnen worden bestudeerd.

Toepassingen omvatten onder meer structureel onderzoek van kristallen, materiaalonderzoek en kwaliteitscontrole, met zowel single-crystal als polycristallijne (poeder) diffractie-technieken.