ブラッグとラウエ回折の違い

結晶技術におけるX線回折の説明には、ブラッグの回折法則とラウエの回折法則が用いられています。ブラッグの法則はラウエ回折の特殊例である。ラウエ回折（またはラウエの式）とは、回折の過程で結晶が波動を散乱させることを指す。ラウエ方程式は、マックス・フォン・ラウエ（1879-1960）にちなんで命名された。一方、ブラッグの法則は、格子のコヒーレントおよびインコヒーレント散乱の角度を与える。ブラッグ回折とラウエ回折の重要な違いは、ブラッグ回折が格子のコヒーレントおよびインコヒーレント散乱の角度を与えるのに対し、ラウエ回折は結晶の回折中の波の散乱に関するものである点である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. ブラッグ回折とは 3. ラウエ回折とは 4. 横並び比較 - ブラッグ回折とラウエ回折の表形式 5. まとめ

ブラッグ回折は何ですか？

ブラッグ回折は、格子からのコヒーレントおよびインコヒーレント散乱の角度を与える。結晶学的手法には、X線の格子への入射や波動散乱の観察がある。X線が格子から散乱するとき、ブラッグの法則はX線ビームが結晶の分解能面で反射する角度を記述する。ここで観測される角度をθ(シータ)と呼ぶ。

ブラッグのほうていしき

ブラッグの法則を以下に示します。

nλ = 2d sinθ

ここで、dは格子の原子層間の距離である。格子間隔とも呼ばれ、（結晶の種類によって）可変なパラメータである。 λも可変で、入射X線の波長である。 θは散乱角である。2dsinθは、建設的干渉を受けた2つの波の経路の差を示す。

図1: ブラッグ回折面

ブラッグス回折は、結晶の格子間隔が入射X線の格子間隔と同程度のときに起こる。ここで、X線ビームは格子の原子によって鏡面反射（表面からの鏡面反射）として散乱され、散乱されたビームは建設的干渉を受けるはずである。

ラウエ回折は何ですか？

ラウエ回折（またはラウエの式）とは、回折の際に結晶によって波が散乱されることを指す。表面を研磨したり、表面の寸法を測定するために最も一般的に使用されます。そのため、この技術は結晶の配向を測定するために使用される。ラウエ回折パターンは、結晶中の平行な原子層の集合によって与えられる。このパターンは、写真乳剤上のスポットの規則的な配列である。

図2：水晶が与えるラウエパターン

測定は、X線ビームの透過または後方反射を利用して行われる。1種類の結晶を含む試料で検査すると、高強度の回折が得られます。ラウエモードの対称性は、アプリケーションによく使われます。入射X線ビームが格子の高対称性の方向に平行であれば、そのビームが与えるラウエパターンも高対称性のパターンとなる。例えば、入射ビームが結晶のセルエッジに平行な場合、ビームは4回対称のラウエ斑点パターンを与えることになる。

ブラッグとラウエ回折の違い

概要 - ブラッグ vs. ラウエ回折

ブラッグ回折とラウエ回折は、異なる結晶系を記述する結晶学的手法および法則として用いられています。ブラッグ回折とラウエ回折の重要な違いは、ブラッグ回折が格子のコヒーレントおよびインコヒーレント散乱の角度を与えるのに対し、ラウエ回折は結晶の回折中の波の散乱に関するものである、ということです。

引用

1 「ブラッグの法則」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年2月27日、利用可能。"ブラッグの方程式", ウィキメディア財団, 2018年2月26日, ここで利用可能。"波動が結晶の原子構造を明らかにする方法"ブラッグの法則と回折」、こちらからご覧いただけます。"Laue diffraction pattern," Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 30 October 2013, available here.2 "Bragg's equation," Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 February 2018, tr."波動が結晶の原子構造を明らかにする方法"ブラッグの法則と回折、4「ラウエ回折パターン」、ブリタニカ百科事典、2013年10月30日号