Descreva qual a condição descoberta por Bragg que permite a utilização de difração de raios X para identificação de sistemas cristalinos.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente descrever qual condição o Bragg descobriu que permite usar a difração de raios X para identificar sistemas cristalinos. Ou seja, estamos falando sobre como os raios X interagem com os cristais para a gente poder entender a estrutura deles. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre como os raios X se difundem nos cristais e qual regra o Bragg formulou para isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é difração de raios X. Quando raios X atingem um cristal, eles são espalhados pelas camadas de átomos presentes na estrutura cristalina. A maneira como esses raios são espalhados depende do espaçamento entre as camadas de átomos no cristal.

Passo 3

Agora, entra o Bragg! W.L. Bragg formulou uma condição, conhecida como Condição de Bragg, que nos diz quando ocorre uma difração construtiva dos raios X em um cristal. Difração construtiva significa que as ondas de raios X refletidas por diferentes camadas do cristal se reforçam, criando picos de intensidade na difração que podemos medir.

Passo 4

A condição de Bragg é dada pela equação:
nlambda = 2dsintheta
Vamos explicar cada termo:
  • $ n $ é um número inteiro chamado de ordem da reflexão.
  • $ \lambda $ é o comprimento de onda dos raios X utilizados.
  • $ d $ é a distância entre as camadas de átomos no cristal (também chamado de espaçamento interplanar).
  • $ \theta $ é o ângulo de incidência dos raios X em relação às camadas cristalinas.

Passo 5

O que essa equação nos diz? Ela estabelece que para que haja uma difração forte (pico na intensidade), a condição $ n\lambda = 2d\sin\theta $ deve ser satisfeita. Isso significa que o caminho extra que as ondas dos raios X percorrem ao refletirem em diferentes camadas deve ser um múltiplo inteiro do comprimento de onda $ \lambda $. Quando isso acontece, as ondas reforçam umas às outras, facilitando a identificação das distâncias entre as camadas no cristal.

Passo 6

Então, usando a condição de Bragg, podemos variar o ângulo $ \theta $ e medir os ângulos nos quais a difração é máxima. Com esses dados, e conhecendo o comprimento de onda $ \lambda $ dos raios X, podemos calcular o espaçamento $ d $ entre as camadas de átomos no cristal. Isso é fundamental para identificar a estrutura cristalina de um material.

Resposta

A condição descoberta por Bragg é $ n\lambda = 2d\sin\theta $, que relaciona o comprimento de onda dos raios X, o espaçamento entre camadas atômicas no cristal e o ângulo de incidência, permitindo assim a identificação de sistemas cristalinos através da difração construtiva dos raios X.

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