Determinación de las estructuras cristalinas

Max von Laue propuso que los cristales podían difractar los rayos X debido a su disposición atómica periódica.

Los rayos X, con una longitud de onda de unos 100 picómetros similar a las distancias internucleares en las moléculas, interactúan con los electrones, lo que permite determinar la estructura mediante un difractómetro de rayos X.

Más tarde, William y Lawrence Bragg lo ampliaron, considerando una disposición ordenada de átomos en planos de red separados por una distancia d. Si dos ondas de rayos X monocromáticos impactan el cristal, una onda se refleja por un átomo en el primer plano de la red y la segunda por un átomo en el segundo plano de la red.

Cuando se golpea en un ángulo aleatorio, resulta en interferencias destructivas que no producen rayos X difractados detectables. Por otro lado, cuando se golpea en un ángulo específico, la interferencia constructiva conduce a rayos X difractados medibles.

Esta interferencia constructiva ocurre si la distancia adicional recorrida por la segunda onda es igual a un múltiplo de la longitud de onda, expresada como 2d sin θ_B.

Esta ecuación se conoce como la ley de difracción de Bragg, que relaciona la longitud de onda de los rayos X, el espaciamiento de la red cristalina y el ángulo de incidencia.

La ley de Bragg permite diferentes órdenes de difracción, cada uno correspondiente a valores enteros de n.