回折格子における格子定数とは?格子定数の求め方

格子定数とは?格子定数の求め方(計算方法)【演習問題】

 

光の回折現象などを解析する際に、「格子定数(回折格子定数)」とよばれるものをしばしば見かけます。この回折格子定数とは何かきちんと理解していますか?

 

ここでは、「格子定数(回折格子定数)の定義」「格子定数(回折格子定数)の計算方法(求め方)」に関する以下の内容について解説していきます。

 

・格子定数(回折格子定数)の定義

 

・格子定数の求め方(計算方法)【演習問題】

 

というテーマで解説していきます。

 

 

格子定数(回折格子定数)の定義

 

光やX線の回折現象を考えるときに、回折格子定数もしくは格子定数とよばれるものがでてきます。格子定数は英語でlattice constant であり、読み方は「こうしていすう」もしくは「こうしじょうすう」とよばれます。

 

回折現象の関係式であるブラッグの反射の式におけるd値がこの格子定数にあたります。つまり、回折格子における面間隔dのことを格子定数(回折格子定数)と呼びます。

 

(結晶格子における格子定数とは意味が異なるため気をつけましょう)

 

以下のようなイメージです。

 

 

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XPSの測定原理と解析方法

 

 

格子定数の求め方(計算方法)【演習問題】

それでは、格子定数(回折格子定数)の計算問題を解いて理解を深めていきましょう。

 

例題
 
回折格子において2mm中に400本のすじが確認できたとします。このときの、格子定数を算出してみましょう。

 

解答
 
先にも述べたように、回折格子における格子手数は面間隔(すじとすじの間隔)を求めるといいです。

 

よって、格子定数d = 2 / 400 = 0.005mm = 5 μm となります。

 

他にも、ブラッグ反射の式から、角度θや波長が与えられており、そこから面間隔を算出する場合などもあります。

 

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