تفسير ظاهرة الحيود

عندما يسقط فيض من أشعة إكس على بلورة يتخل فيض الأشعة البلورة ، تنكسر وتنتشر في شكل منتطم عند خروجها من البلورة. وتسمي تلك الظاهرة حيود أشعة إكس أو حيود براغ. فعند تثبيت لوحا يصور أشعة إكس خلف البلورة ، نشاهد عليها شكلا منتظما لتوزيع الأشعة ، ويعتمد هذا الشكل على توزيع الذرات داخل البناء البلوري للمادة . أي إذا كانت العينة من الحديد أو الذهب ، يعطي الشكل المنتظم الشكل الخاص للبناء المكعب ، أما إذا كانت المادة جرافيت يعطي كل الأشعة الخارجة من العينة شكلا سداسيا.
ويرجع ذلك إلى انعكاس الأشعة السينية من طبقات الذرات داخل البناء البلوري . ويتميز البناء البلوري بانتظام المسافات بين الذرات .
ويحدث هذا الحيود للأشعة عندما تكون طول موجة الأشعة مقاربة للمسافة بين الذرات في المادة:
n \lambda = 2d \, \sin(\theta)
تربط هذه العلاقة بين :
المسافة d بين طبقات الذرات ،
طول موجة الأشعة \lambda ،
الزاوية \theta بين الشعاع الساقط و مستوي الطبقة البلورية .
n عدد صحيح يحدد درجة الحيود .
وينطبق هذا القانون على حيود النيوترونات و حيود الإلكترونات .
في البلورة تتسم كل مجموعة من طبقات الذرات بمسافة بينية قدرها d . وعندما يسقط الشعاع على البلورة من زوايا مختلفة نحصل على اللوح الفوتوغرافي على تشكيلة جديدة لتوزيع الأشعة المنعكسة من البلورة . وذلك لأن تغير زاوية سقوط الشعاع يقابله مجموعة طبقات تختلف فيها المسافات البينية .