• 締切済み

X線回折

X線が試料に当たって回折する理由は 原子核にX線が当たるからですか?

  • 科学
  • 回答数3
  • ありがとう数1

みんなの回答

回答No.3

質問者様が大学生以上だということを前提にさせていただきます。 原子は通常、原子核の周りに電子雲をまとっていることを習ったと思いますが、原子核に直接X線があたるのではなく、原子核周りの電子との相互作用によって、電子場の振動が起きます。 電子の位置は確定できないので、たとえ話になりますが、高校の物理の教科書の波のところにも載ってますが、平行波が進んできたときに、丸い棒などをその中にいれておくと、その後ろに波が回り込むという現象が起こります。実際にお風呂でやってみたら良いかと思いますが。 それはさておき、電子雲と相互作用したX線は量子力学過程により一度上の準位に引き上げられ、それがもとに戻るときに、電子が一個であればあらゆる方向にX線が散乱します。普段見られる回折現象はその散乱のうち、複数の電子が存在するために特定の方向にX線の波の位相が揃うために、その方向にのみ回折しているようにみえます。 なお、この励起過程ではエネルギーは失われませんので、散乱はトムソン散乱であり、回折前後でX線の波長が変わることはありません。

  • yonesuke35
  • ベストアンサー率11% (609/5531)
回答No.2

原子核の周りの電子雲がX線を反射するのです。

  • uzu01
  • ベストアンサー率50% (9/18)
回答No.1

「・・・ラウエやブラッグは点状の原子がX線を回折するものとして扱ったが、実際にX線を回折するのは原子中に広がった分布を持つ電子である。・・・」 上記は「X線回折」:Wikipediaの引用 原子中の電子にx線があたり電子はX線の電界により加速運動して電磁波を放射する。点波源として放射した電磁波はホイヘンスの原理に従って回折するのだと思います。次から次とX線の電界の方向が正反対になるので点波源の電磁波はX線になるのだと思います。 参考になれば幸いです。

関連するQ&A

  •  粉末X線回折測定法

    次の文の訂正をお願いします。 無配向化した粉末試料にX線を照射し、その物質中の原子核を強制振動させることにより生じる干渉性散乱X線による回折強度を、各回折角について測定する方法である。

  • X線回折測定について

    最近、仕事でX線による材料分析を実施するようになりましたが 格子面とミラー指数との結びつきが良く理解できません。 例えば原子は完全な立方格子で、試料と平行な格子面での回折を考える時 単純に考えると下図の様に(0,0,1)が主要となる気がしますが ------------------ ---試料表面 ○ ○ ○ ○   ○原子 ○ ○ ○ ○   →等間隔に原子が配置=格子面は(0,0,1)から構成   鉄の場合は(2,1,1)で回折が大きいという理由で (2,1,1)を解析に使用しています。これは何故でしょうか? そもそも、立方格子に対し斜めな面を横切る(2,1,1)を 試料に平行な面として考えるロジックもいまいち分かりません。 (2,1,1)がちょうど試料と平行を向くように傾いた結晶粒を想定しているのでしょうか? お手数ですがご見解のある方、ご回答お願いします。

  • 中性子線回折に関する質問

    ある書籍のX線開設のラウエの回折条件の説明の当たりに、 X線回折とは異なり、中性子核散乱では、原子形状因子f(Q)=bと定数となるので、干渉関数S(Q)を求めやすいと書かれてあるのですが、 中性子核散乱では原子形状因子が定数になるのはなぜなのでしょうか? 原子核が原子によらず同じということも考えられないと思うのですが・・・ それと 中性子線回折と中性子核散乱って同じものなのでしょうか? お願い致します。

  • X線回折

    粉末X線回折において、同じ試料の、粒度を変えてX線回折しました。 粒が細かいぼど強い強度を示したので、この理由を考えたいのですが、 強度というものがいまいちよくわかりません。 ここでいう強度どは、どのようなものなのでしょうか?

  • X線回折について

    粉末X線回折でバルクや薄膜を回折するために試料を固定する物質は何を用いるのがベストなのでしょうか? 私の研究室では小麦粘土を使用しています。 どうなのでしょう? よろしくお願いいたします。

  • X線回折とスリットによる回折

    高校物理でならうスリットを用いた回折の実験では、 スリットを通った後、波はスリットを波源として広がっていくのにたいし、 X線回折では、原子間というスリットを波源とするのではなく、原子が波源となって波が広がっていく。。 という理解をしています。 スリットを用いた回折の方は、波が壁の向こう側をまわり込む、というイメージで「回折」という感じがするのですが、 どうもX線「回折」の方は、波がスリットを取って壁の向こう側へまわり込む「回折」したイメージがつかめません。 大変あいまいな質問なのですが、 上記のような理解はどこかおかしいでしょうか?

  • X線回折のサンプル表面について

    X線回折のサンプル表面について バルク試料(焼結体)のX線回折測定の際、試料が傾いていると(平滑でも傾いている or 試料表面がデコボコだと)、得られる回折ピークってズレますか? 初歩的な疑問で申し訳ありません。よろしくお願いします。

  • X線回折による結晶の観察について

    X線を物質に当てると電子がX線と同じ振動数で揺すられて入射X線と同じ振動数の電磁波を出し、これが多くの電子に対して起こり波長が同じなので干渉し合うというのが回折ですよね。 そこで質問ですが、この回折は何による光(電磁波)と何による光で起こった回折現象なんでしょうか。使っている参考書だと入射X線が散乱、散乱、と散乱という言葉が繰り返されているのですが、電子に衝突して散乱されて波長が長くなった(コンプトン散乱)X線同士が干渉して、強め合った点がラウエ法の実験で回折点となっているのですか?それとも電子が揺すられた事によって放射された電磁波同士が干渉しているのですか?(散乱X線-散乱X線なのか、電子からの放射電磁波-放射電磁波なのかという意味です) 後もう1つ質問したいのですが、X線での背面ラウエ法でどうして方位などが分かるのでしょうか。光の回折実験のように試料からイメージングプレートまでの距離とラウエ斑点の並び方や斑点の間隔から、試料の原子間距離(格子面間隔)は解析できるような気はするのですが、実際はそうではなく結晶の対称性や方位まで分かってしまうのが理解できません。試料原子の並び方や逆格子ベクトルの向きからそこに回折点が現れるのはまだ良いのですが、晶帯や斑点から方位や回転対称が求まるのかが何度本を読んでもイマイチ掴めないです。 どなたか丁寧にご教授お願いします。

  • X線回折法について

    X線回折法で無配向化した粉末試料を用いるのはなぜですか? 調べてみた結果、無配向化というのが「試料を粉砕して、微細化して結晶があらゆる方向を向いている状態」というのは分かりました。でも、なぜこの無配向化した試料を用いるのかがよく分かりません。ご存知の方がおられましたら、お手数をかけますが、よろしくお願いいたします。

  • X線回折装置についてです。

    X線回折装置で試料がステンレス鋼のとき、X線管球にはCrが使われます。 理由はCrの放射するX線の波長が長いからだと聞いたのですが、どうして波長が長いとステンレス鋼の管球に適しているのですか? 結晶面間隔が関係しているのでしょうか・・・