La loi de Bragg

Cette loi est à l'origine de la cristallographie.

La diffraction des rayons X, des électrons ou des neutrons permet de déterminer les structures cristallines. Elle s'appuie sur le fait que lorsque la longueur d'onde de ces particules (photons, électrons ou neutrons) est voisine de l'Angström (10-10 m), elles sont diffractées par les réseaux cristallins qui jouent le rôle de fentes dont l'espacement est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde. L'analyse des clichés et spectres de diffraction permet de déterminer la structure cristalline.

cliché de diffraction d'un monocristal

Lorsqu'on envoie un faisceau de rayons X sur un cristal, les plans d'atomes ou plans réticulaires vont réfléchir les rayons avec formation d'interférences liées à la différence de marche des rayons X diffractés par deux plans voisins.

Chaque fois que la différence de marche est égale à un multiple de la longueur d'onde, on observe une interférence constructive : c'est la loi de Bragg :

Les spectres X de poudres microcristallines (diffractogrammes de poudre) sont obtenus en faisant varier l'orientation de l'échantillon par rapport au faisceau X de longueur d'onde . Il permettent alors, en repérant les angles d'interférence constructive de déterminer toutes les distances caractéristiques du réseau cristallin. Ils sont propres à chaque corps cristallisé et en constituent une véritable carte d'identité.

Diffractogramme de poudre du silicium

Les arrangements cristallins