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図1は、間隔 \(d\) で規則正しく並んだ結晶面に、波長 \(λ\) のX線が角度 \(θ\) で入射し、同じ角度 \(θ\) で反射する様子を示したものである。このとき、隣り合う二つの結晶面からの反射X線が同位相となる条件(ブラッグの条件)が成り立つと強い反射が起こる。この条件を表す式として正しいものを、下の①~⑧のうちから一つ選べ。ただし、式中の \(n\) は正の整数を表す。

図 1

① \(d\sinθ = nλ\)  ② \(d\sinθ = (n-{\large\frac{1}{2}})λ\)

③ \(2d\sinθ = nλ\)  ④ \(2d\sinθ = (n-{\large\frac{1}{2}})λ\)

⑤ \(d\cosθ = nλ\)  ⑥ \(d\cosθ = (n-{\large\frac{1}{2}})λ\)

⑦ \(2d\cosθ = nλ\)  ⑧ \(2d\cosθ = (n-{\large\frac{1}{2}})λ\)

#センター16追試物理

ブラッグ反射』で説明したとおり、反射波の経路差 \(2d\sinθ\) がX線の波長 \(λ\) の自然数倍になると反射X線は強め合います。

答えは ③ \(2d\sinθ = nλ\) です。