Röntgenbeugung

Grundsätzlich treten alle Beugungserscheinungen elektromagnetischer Wellen auch bei Röntgenstrahlung auf. Allerdings benötigt man bei Röntgenstrahlung aufgrund der kurzen Wellenlänge sehr kleine Spalte, Gitter oder ähnliches, um nennenswerte Beugungseffekte zu beobachten. Ein Beispiel sind die regelmäßigen Gitterstrukturen von Kristallen.

Die Strukturanalyse von chemischen Verbindung ist eine der Hauptaufgaben der Kristallographie. Die zugrunde liegende mathematische Beziehung ist die Bragg-Gleichung (William Henry Bragg, William Lawrence Bragg):

$2d\cdot \sin(\theta )=n\cdot \lambda$

Dabei wird auf die zu untersuchende Substanz mit einem Röntgenstrahl der Wellenlänge $\lambda$ gestrahlt. Bei einem Netzebenenabstand $d$ wird dieser Strahl um $2\theta$ abgelenkt, wenn der einfallende Strahl in einem Winkel von $\theta$ eingefallen ist. $n$ ist die Ordnung des Reflexes.

Der Röntgenstrahl interferriert mit dem Kristall; nur wenn die Bragg-Gleichung erfüllt ist, liegt eine so genannte konstruktive Interferenz vor. Röntgenreflexe treten also nur in diesem Fall auf.