💡 ヒント：X 線と電子線の回折

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

結晶中の規則正しく並んだ原子面に X 線を当てると、特定の角度で強く反射されます（ブラッグ反射）。これは原子面で反射した X 線同士が干渉して強め合う条件 \(2d\sin\theta = n\lambda\) を満たすため。

同じことは電子線でも起こります。ド・ブロイによれば電子も波として振る舞い、波長 \(\lambda = h/p = h/\sqrt{2meV}\) を持つ。電子線で結晶を調べることもできる（電子顕微鏡の原理）。

✏️ 求めるもの

ブラッグの条件を満たす角度・面間隔・波長、または電子線の場合は加速電圧から波長を求める。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 波長を求める：X 線なら直接、電子線ならド・ブロイ波長
  2. ブラッグ条件：\(2d\sin\theta = n\lambda\) で角度・面間隔・波長の1つを未知数にして解く
  3. 次数 \(n\)：低次から順に角度を計算（\(n = 1, 2, 3\)）
  4. 注意：\(\sin\theta \leq 1\) より、観測できる最大次数 \(n\) には上限がある
注意

ブラッグの式の \(\theta\) は「結晶面に対する角度」で、入射光と面のなす角。法線基準の入射角ではない（光学のスネルの法則と違う）。電子線回折ではド・ブロイ波長 \(\lambda = h/\sqrt{2meV}\) を必ず先に求めてから代入する。