physik400

Kristallstrukturanalyse (1915)

Eine der grundlegenden Eigenschaften von Wellen ist die Interferenz, also die Überlagerung. Als bestes Beispiel liefert Licht diese Erscheinung- wenn man es hinter einem Spalt betrachtet, sieht man abwechselnd helle und dunkle Streifen. Man hat auch bei Röntgenstrahlen auf die gleiche Weise nach diesen Interferenzerscheinungen gesucht, jedoch nichts gefunden, weshalb man davon ausging, dass Röntgenstrahlung eine viel geringere Wellenlänge haben musste als Licht.

Zu dieser Zeit war auch die Struktur von Kristallen nicht bekannt. Doch bald fing man an, Kristalle mit Röntgenstrahlung zu beschießen, um sowohl den Aufbau des Atomgitters in Kristallen als auch die Wellennatur von Röntgenstrahlung nachzuweisen, da die Abstände zwischen den Atomen viel geringer war als bei einem gewöhnlichen Spalt. Nach zahlreichen Versuchen erkennte man letzten Endes regelmäßig angeordnete Flecken auf einer Fotoplatte, die hinter dem Kristall angebracht worden war. Somit fand man heraus, dass der Kristall Wellen aus der Strahlung aussortiert, die passend zum Abstand der Kristallatome für unterschiedliche Richtung die Interferenzbedingung erfüllen. Dieses Experiment wird als das „Laue-Experiment“ bezeichnet, benannt nach dem Privatdozenten Max Laue, der sich mit diesem Sachverhalt beschäftigte.¹

Literaturnachweis:

¹ vgl. Kristallstrukturanalyse (1)

Abb.1: Bei der Proteinkristallographie wird die Struktur ermittelt, indem die Aminosäuresequenz in die Elektronenverteilung (weißes Gitter) eingepasst und modifiziert oder verschoben wird, bis plausibel ist, dass die gewählte Struktur die ermittelte Elektronenverteilung erzeugen kann.