قانون براغ هو مفهوم أساسي في علم البلورات وعلم المواد، يصف الظروف التي يحدث فيها حيود الأشعة السينية على الأسطح البلورية. حيود الأشعة السينية هو تقنية قوية تستخدم لتحديد التركيب الذري والجزيئي للمواد البلورية. تم تطوير هذا القانون من قبل الفيزيائيين البريطانيين ويليام هنري براغ وابنه ويليام لورنس براغ في عام 1913، وقد أحدث ثورة في دراسة البلورات وفتح آفاقًا جديدة في فهمنا للمادة على المستوى الذري. نص قانون براغ ينص قانون براغ ببساطة على أنه عندما تسقط حزمة من الأشعة السينية على سطح بلوري، فإن الحيود (أو الانعراج) يحدث فقط عندما تكون زاوية سقوط الأشعة مساوية لزاوية الانعراج، ويكون فرق المسار بين الأشعة المنعكسة عن طبقات الذرات مساويًا لعدد صحيح من الأطوال الموجية للأشعة السينية. هذه الظاهرة تُعرف بتداخل بناء الموجات. بعبارة أخرى، قانون براغ يصف العلاقة بين زاوية سقوط الأشعة السينية على سطح بلوري، والطول الموجي للأشعة السينية، والمسافة بين طبقات الذرات في البلورة. الصيغة الرياضية لقانون براغ يمكن التعبير عن قانون براغ بالصيغة الرياضية التالية: 2d sinθ = nλ حيث أن: λ: الطول الموجي للأشعة السينية (بوحدة المتر). n: عدد صحيح يمثل رتبة الحيود (عادةً 1 أو 2). d: المسافة بين المستويات البلورية (بوحدة المتر). θ: زاوية السقوط (الزاوية بين الموجة الساقطة ومستوى التشتت). أمثلة حسابية على قانون براغ حساب المسافة بين المستويات البلورية مثال: إذا كان الطول الموجي للأشعة السينية من الرتبة الأولى هو 2.2 متر، وزاوية سقوط الأشعة هي 27.8 درجة، فما هي المسافة بين المستويات البلورية؟ الحل: نكتب المعطيات: λ = 2.2 م، n = 1، θ = 27.8° نعوض في القانون: 2d sin(27.8°) = 1 × 2.2 d = 2.4 م إذًا، المسافة بين المستويات البلورية = 2.4 متر. حساب زاوية سقوط الأشعة مثال: إذا كان الطول الموجي للأشعة السينية هو 0.71 متر، والمسافة بين المستويات البلورية هي 2.8 متر، فما هي زاوية السقوط لحيود الأشعة من الرتبة الثانية؟ الحل: نكتب المعطيات: λ = 0.71 م، n = 2، d = 2.8 م نعوض في القانون: 2 × 2.8 × sinθ = 2 × 0.71 sinθ = 0.25 θ = 14.57 درجة إذًا، زاوية السقوط = 14.57 درجة. تطبيقات قانون براغ لقانون براغ تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة، منها: تحليل التركيب الذري للبلورات: يستخدم في تحديد وتوصيف البنية الذرية للبلورات من خلال حيود الأشعة السينية (XRD). التحليل الطيفي للأشعة السينية: يستخدم في تحديد العناصر المكونة للمادة بناءً على الأطوال الموجية للأشعة السينية المنتجة. الخلاصة قانون براغ هو أداة قوية في علم البلورات، حيث يربط بين بنية البلورة وزاوية حيود الأشعة السينية. من خلال تحليل نمط الحيود، يمكن للعلماء تحديد التركيب الذري للمادة، مما يجعله أداة أساسية في علم المواد والكيمياء والفيزياء. .