قانون براگ

يختص قانون براگ في الفيزياء بحيود أشعة إكس عند تخللها البلورات ، حيث ينتشر الشعاع الساقط على البلورة في أشكال منتظمة بعد خروجة من البلورة، وتعطي تلك التشكيلات المنتظمة للأشعة شكل البناء البلوري للمادة.

توصل العالم لورنس براج عام 1912 إلى صياغة الشروط التي يحدث عندها حيود الأشعة السينية على البلورات. وحاز هوووالده الذي شاركه الجائزة على جائزة نوبل للفيزياء عام 1913 .

تتفاعل الآشعة السينية مع الذرات في بلورة.

حسب انحراف 2θ، فإن تغير الطور يسبب تداخلات بناءة (الصورة اليسرى) أوغير بناءة (الصورة اليمنى).

تفسير ظاهرة الحيود

حيود أشعة إكس على أحد البلورات ، يقع الشعاع الساقط في وسط اللوح الفوتوغرافي.

حيود براج

عندما يسقط فيض من أشعة إكس على بلورة يتخل فيض الأشعة البلورة ، تنكسر وتنتشر في شكل منتطم عند خروجها من البلورة. وتسمي تلك الظاهرة حيود أشعة إكس أوحيود براگ. فعند تثبيت لوحا يصور أشعة إكس خلف البلورة ، نشاهد عليها شكلا منتظما لتوزيع الأشعة ، ويعتمد هذا الشكل على توزيع الذرات داخل البناء البلوري للمادة . أي إذا كانت العينة من الحديد أوالمضى ، يعطي الشكل المنتظم الشكل الخاص للبناء المكعب ، أما إذا كانت المادة جرافيت يعطي جميع الأشعة الخارجة من العينة شكلا سداسيا Hexagonal structure.

ويرجع ذلك إلى انعكاس الأشعة السينية من طبقات الذرات داخل البناء البلوري . ويتميز البناء البلوري بانتظام المسافات بين الذرات .

ويحدث هذا الحيود للأشعة عندما تكون طول موجة الأشعة مقاربة للمسافة بين الذرات في المادة:

${\displaystyle n\lambda =2d\,\sin(\theta )$

تربط هذه العلاقة بين :

المسافة d بين طبقات الذرات ،
طول موجة الأشعة ${\displaystyle \lambda$ ،
الزاوية ${\displaystyle \theta$ بين الشعاع الساقط ومستوي الطبقة البلورية .
n عدد سليم يحدد درجة الحيود .

وينطبق هذا القانون على حيود النيوترونات وحيود الإلكترونات .

في البلورة تتسم جميع مجموعة من طبقات الذرات بمسافة بينية قدرها d . وعندما يسقط الشعاع على البلورة من زوايا مختلفة نحصل على اللوح الفوتوغرافي على تشكيلة جديدة لتوزيع الأشعة المنعكسة من البلورة . وذلك لأن تغير زاوية سقوط الشعاع يقابله مجموعة طبقات تختلف فيها المسافات البينية .