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.Eine wichtige Anwendung der Röntgenbeugung ist die Strukturanalyse von chemischen Verbindungen in der Kristallographie. Dazu werden Röntgenstrahlen in einem Röntgendiffraktometer an Kristallen gebeugt, um die räumliche Anordnung der Atome im Kristall aus den Beugungserscheinungen abzuleiten. Die zugrunde liegende mathematische Beziehung ist die Bragg-Gleichung (William Henry Bragg, William Lawrence Bragg):
Der Röntgenstrahl wird an den im Kristall befindlichen Elektronen gesteut. Unter dem durch die Braggleichung angegebem Winkel findet eine konstruktive Interferenz der einzelnen getreuten Strahlen statt. Röntgenreflexe treten also nur in diesem Fall auf.
Wird ein Kristall Röntgenstrahlen ausgesetzt, so werden diese an den im Kristall befindlichen Elektronen gestreut. Da das Kristallgitter eine periodische Struktur besitzt, kommt es zu Beugungserscheinungen. Die Beugung kann nach Bragg als (partielle) Reflexion der Röntgenwellen an den Netzebenenscharen des Kristallgitters beschrieben werden. Eine konstruktive Interferenz , bei der sich die reflektierten Wellen phasenrichtig addieren, findet genau dann statt wenn für die betrachtete Netzebene die Bragg-Gleichung erfüllt ist. Es gibt also für jede Netzebene nur einen Winkel unter dem Reflexion stattfindet. Dieser Winkel heißt Glanzwinkel oder Bragg-Winkel.