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La loi de Bragg est la loi régissant la diffraction des
radiations sur un cristal. Elle fut
découverte par W.H. et W.L. Bragg vers 1915. Si λ est la longueur d'onde de la radiation et
d est la distance inter-réticulaire du plan cristallin diffractant, alors les directions 2θ de l'espace dans lesquelles
on aura des pics d'intensité (le 0 pour 2θ étant la direction du faisceau incident) vérifie :
où n est un nombre entier appelé « ordre de diffraction ».
En effet, si la radiation est diffusée par chaque atome de manière élastique (diffusion Rayleigh), alors les radiations diffusées interfèrent ; du fait de l'organisation régulière du cristal, dans certains endroit de l'espace, elles s'annulent (interférences destructrices), et dans d'autres, les ondes s'additionent et l'on a une intensité positive. Ces lieux d'intensité positive sont alignés par rapport au « point d'impact » du faisceau incident, on parle donc de « directions de diffraction ».
On peut retrouver ces directions de diffraction grâce à la loi de Bragg, dans laquelle on considère des plans imaginaires contenant des atomes et perpendiculaires au vecteur de diffraction (c'est-à-dire à la bissectrice entre le faisceau incident et la direction à laquelle on s'intéresse) — on peut faire un analogie avec des miroirs semi-transparents (interférence par une lame d'air). Mais il existe aussi d'autres lois décrivant la diffraction :
La loi de Bragg est utilisée entre autres pour :
