라우에조건

요약 X선, 전자선, 중성자선을 결정에 조사하면 입사선이 원자에 의해 회절이 된다. 회절하며 투과된 입사선은 평면에 밝은 점모양의 무늬가 나타나는데 이를 라우에무늬라 한다. 이 라우에무늬가 나타날 조건을 라우에조건이라 한다. 라우에조건은 한 방향에 대해 반사에 의해 밝은 무늬가 나타날 조건인 브래그조건과 같은 의미를 갖는다.

x선과 같은 파장이 짧은 전자기파를 얇은 시료에 입사시키면, 입사파는 원자를 진동시켜 같은 진동수를 갖는 전자기파를 사방으로 방사하는 회절현상을 일으킨다.

결정은 원자들이 일정한 위치에 놓여있다. 서로 접근해 있는 원자들에 의해 회절된 전자기파들은 서로 간섭을 일으킨다. 시료 뒤편에 필름 등을 놓으면 밝은 반점들이 생기는데 이를 라우에무늬라 한다.

평면에 라우에무늬를 만들 조건은 각 전자기파들이 보강간섭을 일으킬 때 나타나게 된다. 보강간섭은 두 지점 즉 두 원자간에 의해 회절된 전자기파가 평면위 라우에무늬 지점까지 진행할 때 거리의 차이인 광행로차(光行路差)가 입사파의 파장 λ의 정수배(整數倍)일 때 일어난다. 파장의 정수배인 조건은 시료를 투과한 전자기파가 평면위에서 일어나는 간섭이므로 x, y, z 세 방향으로 필요하여 다음과 같이 주어진다.
        a (cos α－ cos α₀)＝hλ (h는 정수) 
        b (cos β－ cos β₀)＝kλ (k는 정수)        
        c (cos γ - cos γ₀)＝lλ (l은 정수)

여기서 각은 각각 x, y, z 방향의 입사각 및 회절각이다. 위의 식은 한 방향만 생각할 때 브리그조건과 같은 의미가 된다.

라우에무늬를 관찰하여 라우에조건을 따짐으로써 결정에서 격자 즉 원자배열에 관한 정보를 알 수 있다.