布拉格微波衍射试验(3)

图 2体效应振荡器经微波三厘米固态信号电源供电，使得体效应管内的载流子在半导体材料内运动，产生微波，经调谐杆调制到所要产生的频率。产生的微波经过衰减器（可以调节输出功率）由发射喇叭向空间发射（发射信号电矢量的偏振方向垂直于水平面）。微波碰到载物台上的选件，将在空间上重新分布。接收喇叭通过短波导管与放在谐振腔　　中的检波二极管连接，可以检测微波在平面分布，检波二极管将微波转化为电信号，通过A/D转化，由液晶显示器显示。

　　模拟晶体的布拉格衍射实验

　　布拉格衍射是用X射线研究微观晶体结构的一种方法。

图3  晶体结构
 

组成晶体的原子可以看作处在晶体的晶面上，而晶体的晶面有许多不同的取向。如图4左方为最简立方点阵，右方表示的就是一般最重要也是最常用的三种晶面。这三种晶面分别为（100）面、（110）面、（111）面，圆括号中的三个数　字称为晶面指数。一般而言，晶面指数为 的晶面族，其相邻的两个晶面间距d= 。

微波入射到该模拟晶体结构的三维空间点阵时，因为每一个晶面相当于一个镜面，入射微波遵守反射定律，反射角等于入射角，如图5所示。而从间距为d的相邻两个晶面反射的两束波的程差为 ，其中 为入射波与晶面的夹角。显然，只是当满足

                            （5）

时，出现干涉极大。方程（5）称为晶体衍射的布拉格公式。

图4   布拉格衍射

如果改用通常使用的入射角 表示，则（5）式为