1. پراش اشعه ایکس
چه زمانیپراش اشعه ایکس به عنوان یک موج الکترومغناطیسی به کریستال پرتاب می شود، توسط اتم های موجود در کریستال پراکنده می شود و به نظر می رسد امواج پراکنده از مرکز اتم ها خارج می شوند و امواج پراکنده ساطع شده از مرکز هر اتم مشابه منبع هستند. امواج کروی از آنجایی که اتم ها به صورت دوره ای در کریستال قرار می گیرند، یک رابطه فاز ثابت بین این امواج کروی پراکنده وجود دارد که باعث می شود امواج کروی در برخی جهات پراکندگی یکدیگر را تقویت کرده و در برخی جهات یکدیگر را خنثی کنند و در نتیجه پدیده های پراش ایجاد می شود.
2. معادله براگ -- سنگ بنای نظریXRD
2dsin0=n در (جایی که روز زاویه تابش است، d فاصله بین وجوه بلوری، n مرتبه پراش، که در طول موج پرتو ورودی، و 20 زاویه پراش است)
معادله براگ شرط اساسی برایپراش اشعه ایکسدر یک کریستال، منعکس کننده رابطه بین جهت خط پراش و ساختار بلوری است.
توجه:
(الف) تمام فازهای موج پراش اتمی در تمام صفحات کریستالی در تمام جهات که معادله براگ را برآورده می کنند دقیقاً یکسان هستند و دامنه آنها یکدیگر را تقویت می کنند. به این ترتیب خطوط پراش در بالای جهت 20 ظاهر می شوند و در جاهای دیگر یکدیگر را خنثی می کنند و شدت پرتوهای ایکس کاهش یا برابر با صفر می شود.
(ب) زاویه انعکاساشعه ایکسبا نور مرئی متفاوت است و زاویه بین زاویه تابش و زاویه بازتاب اشعه ایکس همیشه 20 است.
3. فرمول شرر - مبنای نظری اندازه گیری اندازه دانه
عرض ازپراش اشعه ایکسباند مربوط به اندازه دانه است. هرچه دانه کوچکتر باشد، خط پراش منتشر و گسترده می شود. این فرمول که به عنوان فرمول شرر نیز شناخته می شود، رابطه بین اندازه دانه و عرض نیم قله پیک پراش را توصیف می کند.
K ثابت چرر، B نصف عرض و ارتفاع قله پراش، K=0.89، اگر B عرض انتگرال پیک پراش باشد، K=1 است.
منزاویه پراش، λ طول موج پرتو ایکس و d میانگین ضخامت عمود بر وجه کریستال است.
توجه:
استفاده از این معادله برای محاسبه اندازه متوسط ذرات نیاز به توجه دارد:
(1) عرض نیم پیک است، یعنی عرضی که در آن شدت پراش نصف مقدار حداکثر است و واحد رادیان است.
(2) محدوده اندازه گیری 3-200 نانومتر.