El principio del difractómetro de rayos X.
La longitud de onda de los rayos X es similar a la distancia entre los planos atómicos dentro del cristal, y el cristal puede servir como una rejilla de difracción espacial para los rayos X. Cuando se irradia un haz de rayos X sobre un objeto, los átomos del objeto lo dispersan y cada átomo genera ondas de dispersión. Estas ondas interfieren entre sí, lo que resulta en difracción. La superposición de ondas de difracción da como resultado un aumento de la intensidad de los rayos en determinadas direcciones y una disminución en otras direcciones. Al analizar los resultados de la difracción, se puede obtener la estructura cristalina. Lo anterior es una importante predicción científica propuesta por el físico alemán M. von Laue en 1912, que fue confirmada inmediatamente por experimentos. En 1913, los físicos británicos WH Bragg y WL Bragg, basándose en el descubrimiento de Laue,
Para los materiales cristalinos, cuando el cristal probado está en un ángulo diferente al del haz incidente, se detectarán los planos del cristal que cumplen con la difracción de Bragg, reflejados en el patrón XRD como picos de difracción con diferentes intensidades de difracción. Para los materiales amorfos, debido a que no existe un orden de disposición atómica de largo alcance en la estructura cristalina, pero sí un orden de corto alcance dentro de unos pocos rangos atómicos, el espectro XRD de materiales amorfos son algunos picos de Mantou de dispersión difusa.
El difractómetro de rayos X utiliza el principio de difracción para determinar con precisión la estructura cristalina, la textura y la tensión de las sustancias, y realizar con precisión análisis de fase, análisis cualitativos y cuantitativos. Ampliamente utilizado en campos como metalurgia, petróleo, ingeniería química, investigación científica, aeroespacial, enseñanza, producción de materiales, etc.
