ブラッグ反射とは？
ぶらっぐはんしゃ
ブラッグ反射とは、結晶格子に入射したX線や中性子線が特定の角度で強め合い反射される現象です。
ブラッグ反射（Bragg reflection）は、X線・電子線・中性子線などの波が結晶の規則正しい原子面（格子面）に当たったとき、特定の入射角でのみ波が強め合って反射される現象です。1913年にウィリアム・ヘンリー・ブラッグとウィリアム・ローレンス・ブラッグ父子によって定式化され、その業績によりノーベル物理学賞が授与されました。
この現象の条件は「ブラッグの法則」として知られ、2d sinθ = nλ という式で表されます。ここで d は格子面間距離、θ は入射角（格子面からの角度）、λ は波長、n は正の整数（反射次数）です。入射波と各格子面からの反射波が同位相で重なり合ったとき（光路差が波長の整数倍のとき）に建設的干渉が起こり、強い反射が観測されます。
ブラッグ反射の主な応用分野には以下があります。
- X線結晶構造解析：タンパク質・無機物の三次元構造を決定する
- 中性子回折：磁気構造や軽元素の位置情報を得る
- 電子回折：薄膜や表面の構造解析に利用する
- X線モノクロメータ：特定波長のX線だけを取り出す光学素子として使う
この法則は材料科学・化学・生物学・薬学など幅広い分野で結晶構造を明らかにするための根本的な原理として活用されており、現代科学における構造解析技術の基盤を成しています。
使い方・例文
X線回折装置で粉末試料を測定すると、ブラッグの条件を満たす特定の角度にだけ回折ピークが現れ、そのパターンから物質の結晶構造や格子定数を決定できます。
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