DIFRACCIÓN DE BRAGG
Si tenemos un haz de rayos x incidiendo sobre un
cristal en forma especular, ocurrirá una
dispersión de estos
rayos de tal forma que se cumpla la condición de
Bragg para la
difracción.
Como podemos ver de la figura 1, la diferencia de camino
recorrido entre los dos haces reflejados es de 2dseno(θ).
Para
tener interferencia constructiva, debemos exigir que la
diferencia de camino sea igual a un número entero de veces
la longuitud
de onda de haz (nλ).
Así,
obtenemos la condición para la
difracción de Bragg.
2dseno(θ)
= nλ con
n = 1, 2, 3,...
Esta relación es conocida como la ley de Bragg. De
este modo, sólo para ciertos valores del
ángulo de incidencia habrán reflecciones desde
los planos paralelos y
estando todas ellas en fase tendremos un intenso haz de
rayos reflejados en esa dirección particular. Por
supuesto,
que si todos los
planos fueran perfectamente reflectantes, solamente el primer plano
reflejaría toda la radiación, y así,
para cualquier longitud de onda
tendríamos un haz
reflejado. Pero cada plano refleja de 10-3 a 10-5
de la radiación incidente.
Las reflecciones de Bragg pueden ocurrir solamente para
longitudes de onda λ ≤ 2d. Esta es
la razón de
porque no
podemos usar luz visible ( 400 ≤ λ ≤
700nm).
La figura 2 muestra varios planos de reflección en
una red cúbica. Cada
uno de estos planos podría producir un pico de intensidad en
un
difractograma.
En la figura 3, podemos ver un típico
difractograma en bruto obtenido
para una muestra de granos de Dotriacontano (C32H66). Se pueden
observar los diferentes picos de intensidad correspondientes a varios
planos paralelos en la muestra. Este difractograma constituye una huella digital para ese
molécula, lo
que permite difrenciarla de otras especies que incluso tengan los
mismos componentes atómicos.
Configuraciones Ópticas
Bragg-
Brentano:
Esta configuración es usada principalmente para muestras en forma de polvo. Idealmente la superficie de la muestra deberia seguir la
curvatura del circulo de enfoque. Pero, lo habitual es que la muestra sea plana y no muy extensa.
En esta configuracíón hay por lo menos una restriccion geometrica importante: Que la distancia Foco-Muestra sea igual a la
distancia Muestra-Rendija del detector. En este tipo de configuracion el grado de penetracion de los rayos X en la muestra es grande (mayor a medida
que el angulo de incidencia crece) no es
posible obtener
información directa acerca del espesor de las
películas o
recubrimientos./>
Paralela:
Con esta configuración se pueden estudiar muestras
de forma
irregular o no pulidas.
Haz razante:
Esta configuración es particularmente
útil para estudiar
recubrimientos de pequeño
espesor y películas delgadas.
Dado que el haz recorre una mayor distancia por el material,
para un ángulo pequeño ( 0.1 < α < 3º
aproximadamente) es posible mejorar ostenciblemente la razón
señal/ruído, comparado con la
configuración Bragg-Brentano.
El espejo de Göbel
también puede ser utilizado en esta
configuración.
Reflectometría
Muy similar en el montaje a Bragg-Brentano, la diferencia principal es que no necesitamos conservar las restricciones geometricas. El
ángulo de incidencia inicial generalmente es más pequeño, de tal manera que se puede medir el ángulo critico del material
y el movimiento de los brazos es sincrónico. ( 0.01 < α <
6º
aproximadamente)
Volver a la pagina principal