X射线晶体学
X射线晶体学是观察分子三维结构的一种方法。原子的电子云会使X射线稍微弯曲。这使得分子的"图像"可以在屏幕上看到。它既可用于有机分子，也可用于无机分子。在此过程中，样品不会被破坏。
该技术是由威廉-布拉格爵士（1862-1942）和他的儿子劳伦斯-布拉格爵士（1890-1971）共同发明的。他们获得了1915年的诺贝尔物理学奖。劳伦斯-布拉格是最年轻的诺贝尔奖获得者。1953年2月，当詹姆斯-D-沃森（James D. Watson）、弗朗西斯-克里克（Francis Crick）、莫里斯-威尔金斯（Maurice Wilkins）和罗莎琳德-富兰克林（Rosalind Franklin）发现DNA结构时，他是剑桥大学卡文迪许实验室的主任。
最古老的X射线晶体学方法是X射线衍射（XRD）。X射线射向单个晶体，其散射的方式会产生一个图案。这些图案被用来计算出晶体内部原子的排列。
结晶酶的X射线衍射图案。斑点模式（反射）和每个斑点的相对强度（强度）被用来计算出酶的结构。
结晶酶的X射线衍射图案。斑点模式（反射）和每个斑点的相对强度（强度）被用来计算出酶的结构。
晶体的X射线分析
晶体是有规律的原子阵列，也就是说，原子在所有的三维空间里都是不断重复的。X射线是电磁辐射波。当X射线遇到原子时，原子中的电子会使X射线向四周散射。由于X射线是向四面八方发射的，所以X射线打在电子上会产生二次球面波，从电子上发出。电子被称为散射器。有规律的散射器阵列（这里是指晶体中原子的重复图案）会产生有规律的球面波阵列。虽然这些波在大多数方向上相互抵消，但在几个特定的方向上会相加，这是由布拉格定律决定的。
2 d sin θ = n λ {/displaystyle 2d/sin θ=n/lambda }。 
这里d是衍射平面之间的间距，θ {\displaystyle \theta }
是入射角，n是任意整数，λ是光束的波长。这些特定的方向在衍射图案上出现的斑点称为反射。因此，X射线衍射的结果是电磁波（X射线）击中规则的散射器阵列（晶体内原子的重复排列）。
进入的光束（从左上角）使每个散射体（如电子）以球面波的形式重新辐射出一部分能量。 如果原子以间隔d 对称排列，这些球面波只有在其路径长度差2d sin θ等于波长λ的倍数时才会相加。
晶体的X射线分析
晶体是有规律的原子阵列，也就是说，原子在所有的三维空间里都是不断重复的。X射线是电磁辐射波。当X射线遇到原子时，原子中的电子会使X射线向四周散射。由于X射线是向四面八方发射的，所以X射线打在电子上会产生二次球面波，从电子上发出。电子被称为散射器。有规律的散射器阵列（这里是指晶体中原子的重复图案）会产生有规律的球面波阵列。虽然这些波在大多数方向上相互抵消，但在几个特定的方向上会相加，这是由布拉格定律决定的。
2 d sin θ = n λ {/displaystyle 2d/sin θ=n/lambda }。
这里d是衍射平面之间的间距，θ {\displaystyle \theta }是入射角，n是任意整数，λ是光束的波长。这些特定的方向在衍射图案上出现的斑点称为反射。因此，X射线衍射的结果是电磁波（X射线）击中规则的散射器阵列（晶体内原子的重复排列）。
进入的光束（从左上角）使每个散射体（如电子）以球面波的形式重新辐射出一部分能量。 如果原子以间隔d 对称排列，这些球面波只有在其路径长度差2d sin θ等于波长λ的倍数时才会相加。
问题和答案
问：什么是 X 射线晶体学？答：X 射线晶体学是一种用于观察分子三维结构的技术，它通过弯曲原子电子云中的 X 射线在屏幕上形成图像。
问：有机分子和无机分子都可以使用 X 射线晶体学吗？
答：是的，X 射线晶体学既可用于研究有机分子，也可用于研究无机分子。
问：谁是 X 射线晶体学的发明者？
答：威廉-布拉格爵士和他的儿子劳伦斯-布拉格爵士共同发明了 X 射线晶体学，并因其发现获得了 1915 年诺贝尔物理学奖。
问：最古老的 X 射线晶体学方法是什么？
答：X 射线晶体学最古老的方法是 X 射线衍射 (XRD)，即用 X 射线照射单晶体，产生的图形可用来确定晶体内部原子的排列。
问：样品在 X 射线晶体学过程中是否被破坏？
答：不，样品在 X 射线晶体学过程中不会被破坏。
问：发现 DNA 结构时，谁是卡文迪什实验室的主任？
答：1953 年 2 月，詹姆斯-D-沃森、弗朗西斯-克里克、莫里斯-威尔金斯和罗莎琳德-富兰克林发现 DNA 结构时，劳伦斯-布拉格爵士是剑桥大学卡文迪什实验室的主任。
问：谁是最年轻的诺贝尔物理学奖获得者？
答：劳伦斯-布拉格爵士是最年轻的诺贝尔物理学奖获得者，他因与父亲威廉-布拉格爵士共同发现 X 射线晶体学而于 1915 年获奖。
