Bragg-Gesetz in der Physik die Beziehung zwischen dem Abstand von Atomebenen in Kristallen und den Einfallswinkeln, unter denen diese Ebenen die intensivsten Reflexionen elektromagnetischer Strahlung wie Röntgen- und Gammastrahlen und Teilchenwellen wie der damit verbundenen erzeugen mit Elektronen und Neutronen. Für eine maximale Intensität der reflektierten Wellenzüge müssen sie in Phase bleiben, um eine konstruktive Interferenz zu erzeugen, bei der entsprechende Punkte einer Welle (z. B. ihre Scheitel oder Täler) gleichzeitig an einem Punkt ankommen. Das Bragg-Gesetz wurde zuerst von Lawrence Bragg, einem englischen Physiker, formuliert.
Das Diagramm zeigt die Wellen 1 und 2 in Phase miteinander, die von den Atomen A und B eines Kristalls abblicken, der einen Abstand d zwischen seinen Atom- oder Gitterebenen aufweist. Der reflektierte (Blick-) Winkel & thgr; ist, wie durch das Experiment gezeigt, gleich dem Einfallswinkel & thgr;. Die Bedingung, dass die beiden Wellen in Phase bleiben, nachdem beide reflektiert wurden, ist, dass die Pfadlänge CBD eine ganze Anzahl (n) von Wellenlängen (λ) oder nλ ist. Ausgehend von der Geometrie sind CB und BD jedoch gleich und zu dem Abstand d mal dem Sinus des reflektierten Winkels θ oder d sin θ. Somit ist nλ = 2d sin θ, was das Bragg-Gesetz ist. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, gibt es bei n = 2 nur eine Wellenlänge entlang des Pfades CB; auch ist der reflektierte Winkel kleiner als der für beispielsweise n = 3. Wellen, die durch einen Winkel reflektiert werden, der n = 1 entspricht, sollen in der ersten Reflexionsordnung liegen; der Winkel, der n = 2 entspricht, ist die zweite Ordnung und so weiter. Für jeden anderen Winkel (entsprechend dem Bruchteil n) sind die reflektierten Wellen phasenverschoben und es treten destruktive Interferenzen auf, die sie vernichten.
Das Bragg-Gesetz ist nützlich zur Messung von Wellenlängen und zur Bestimmung der Gitterabstände von Kristallen. Um eine bestimmte Wellenlänge zu messen, werden sowohl der Strahlungsstrahl als auch der Detektor auf einen beliebigen Winkel & thgr; eingestellt. Der Winkel wird dann geändert, bis ein starkes Signal empfangen wird. Der sogenannte Bragg-Winkel gibt dann die Wellenlänge direkt aus dem Bragg-Gesetz an. Dies ist der Hauptweg, um präzise Energiemessungen von Röntgenstrahlen und niederenergetischen Gammastrahlen durchzuführen. Die Energien von Neutronen, die nach der Quantentheorie Wellenattribute haben, werden häufig durch Bragg-Reflexion bestimmt.
