در فیزیک، زاویه پراکندگی امواج سازنده و مخرب از بلور به کمک قانون براگ محاسبه می‌شود. هنگام بر خورد امواج ایکس به یک اتم، ابر الکترونی آن‌ها حرکت می‌کند. این جابجایی بار موجب تابش موج جدیدی از امواج الکترومغناطیسی با فرکانسی مشابه می‌شود. البته این امواج به دلیل پدیده پراکندگی رایلی (یا پراکندگی کشسان) به آرامی محو می‌شوند، از اینرو به منظور درک بهتر قانون براگ از پراکندگی رایلی صرف‌نظر و روی پراکندگی امواج اصلی تمرکز می‌شود.
در ادامه‌ی روند فوق، امواج باز تولیدشده با یکدیگر تداخل سازنده یا مخرب می‌کنند. به عبارت دیگر، امواج در یکسری زوایا باهم جمع می‌شوند و یک قله موج قوی درست می‌کنند و در بعضی زوایا موجب کاهش یکدیگر می‌شوند. پس اگر این آزمایش را در مقابل یک آشکارساز یا فیلم تصویربرداری انجام دهیم، طرح خاصی به نام طرح تداخل روی آن شکل می‌گیرد. الگوی طرح این تصویر مبنای تحلیل‌های پراش است. خود این رویه پراش براگ نامیده می‌شود.
پراش براگ که با نام‌های دیگری چون رابطه پراش پرتو ایکس براگ نیز شناخته می‌شود اولین بار توسط ویلیام_لورنس_براگ و ویلیام_هنری_براگ در سال ۱۹۱۳ میلادی ارائه شد. جریان از این قرار بود که این دو محقق دستگاهی ساختند که پرتو ایکس را به نمونه‌های جامد بلوری تابش می‌کرد و در جریان این آزمایش مشاهده کردند که طرح عجیبی به جای بازتاب عادی پرتو از سطح نمونه ایجاد می‌شود. با تکرار آزمایش متوجه شدند که اگر طول موج پرتو ایکس را ثابت نگهدارند فقط در یک زوایای مشخص موج بازتاب قوی ایجاد می‌شود که بعدها این نقاط قله‌های براگ نام گرفتند.
مفهوم پراش براگ برای سایر آزمایش‌های پراش مانند پراش نوترونی و پراش الکترونی نیز صادق است. لازم به ذکر است تمامی این امواج یعنی هم پرتو ایکس و هم پرتو نوترونی در حدود فواصل درون اتمی (حدود ۱۵۰ پیکومتر) هستند، بنابراین ردیاب خوبی برای بررسی خواص این فواصل هستند.
به ترتیب از چپ به راست: برهمکنش پرتو ایکس با اتم‌های بلور
برای توضیح این پدیده ویلیام_لورنس_براگ بلور را یک ساختار لایه‌ای تصور کرد که فاصله‌ی بین لایه‌های آن یکسان است (این فاصله d نامیده می‌شود). طبق این نظریه هنگام تابش پرتوها ایکس با فرکانس ثابت مشخص به صفحات بلوری بخشی از پرتوها در لایه‌ها عبور کرده و بخشی بازتاب می‌شوند، حال اگر بازتاب پرتوها از صفحات برهمکنش سازنده داشته باشند، قله‌های براگ (نقاط درخشان) تشکیل می‌شوند و از آنجایی که طول موج تابع سینوسی است، این شرایط با تکرار 2π نوسان یا یک طول موج کامل دوباره تکرار می‌شود. این جملات با یک رابطه ریاضی که با نام قانون براگ شناخته می‌شود قابل‌بیان است.
در این رابطه n یک عدد صحیح، λ طول موج پرتو تابش شده، d فاصله بین صفحات اتمی بلوری و θ زاویه بین پرتو تابش شده و صفحات بلوری است. لازم به یادآوری است که الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها بر اساس دیدگاه فیزیک کوانتوم رفتار موجی-مادی یا دوبروی دارند یا به بیان ساده دوگانگی موجی و ذره‌ای دارند.
با توجه به جهت 2θ جابجایی فاز می‌تواند موجب تداخل سازنده (تصویر چپ) یا تداخل مخرب (تصویر راست) شود.
قانون براگ در سال ۱۹۱۲ توسط ویلیام_لورنس_براگ استنتاج و اولین بار در ۱۱ نوامبر ۱۹۱۲ به جامعه فلسفی کمبریج ارائه شد. با اینکه قانون براگ رابطه‌ای ساده است، اما از یک سو قادر به اثبات وجود ذرات واقعی در مقیاس اتمی بود و از سوی دیگر ابزاری قدرتمند و کاربردی برای مطالعه ساختار بلور به کمک پرتوهای ایکس و نوترونی بود. ویلیام_لورنس_براگ و پدرش ویلیام_هنری_براگ در سال ۱۹۱۵ به دلیل شناسایی ساختارهای بلوری ترکیباتی چون NaCl ، ZnS و الماس برنده‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک شدند. این دو فیزیکدان تنها برنده‌های جایزه‌ی نوبلی هستند که رابطه‌ی پدر و پسری با هم دارند. بسیاری از فیزیکدان‌ها دلیل موفقیت ویلیام_لورنس_براگ ۲۵ ساله را همکاری با فیزیکدان بزرگی یعنی پدرش ویلیام_لورنس_براگ می‌دانند.
ادامه دارد...