衍射
衍射又稱為繞射，光線照射到物體邊沿後通過散射繼續在空間發射的現象。如果採用單色平行光，則衍射後將產生干涉結果。相干波在空間某處相遇後，因位相不同，相互之間產生干涉作用，引起相互加強或減弱的物理現象。 衍射的條件，一是相干波（點光源發出的波），二是光柵。 衍射的結果是產生明暗相間的衍射花紋，代表著衍射方向（角度）和強度。根據衍射花紋可以反過來推測光源和光珊的情況。 為了使光能產生明顯的偏向，必須使“光柵間隔”具有與光的波長相同的數量級。用於可見光譜的光柵每毫米要刻有約500到500條線 。 1913年，勞厄想到，如果晶體中的原子排列是有規則的，那么晶體可以當作是X射線的三維衍射光柵。X射線波長的數量級是10-8cm ,這與固體中的原子間距大致相同。果然試驗取得了成功，這就是最早的X射線衍射。 顯然，在X射線一定的情況下，根據衍射的花樣可以分析晶體的性質。但為此必須事先建立X射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的對應關係X射線纖維衍射技術 生物大分子中的螺鏇分子,如角蛋白、膠原及遺傳物質 DNA（脫氧核糖核酸）等大多難以結晶（寡聚核苷酸例外），但能聚集成為纖維。平行排列這些纖維也能使 X射線發生衍射。這些螺鏇分子的外形相似於彈簧，有可測量的螺距和半徑。每圈螺鏇包含數目相同的單元。因此它們的長軸方向具有周期結構的性質。它們的衍射花樣呈X形,且在水平方向衍射點按層線排列。由X形的斜度及層線的間距可以計算螺距和半徑。由中心至垂直最遠衍射弧的距離可以計算單元間沿螺軸方向的距離。由於這些大分子的徑向側鏈處於無序狀態,它們對X射線僅產生背景散射。因此纖維衍射技術無法測定大分子中原子的空間位置。但是如果結合考慮這些大分子的化學組份及立體化學等性質，也可由衍射花樣推斷該分子的結構模型。DNA分子的右手雙螺鏇模型(圖3)的建立是個典型的例子。這是由美國生物學家J.D.沃森和英國物理學家F.H.C.克里克於1953年提出來的。當時已知 DNA分子由多聚脫氧核苷酸鏈組成，並已知它是一種遺傳物質。他們由纖維衍射的強度和花樣（圖4）推斷該分子為雙螺鏇結構，並算出它的螺距為34埃，每圈螺鏇包含10個由氫鍵連線的嘌呤－嘧啶鹼基對，螺鏇半徑為10埃。這個模型很好地解釋了 DNA分子作為遺傳物質的自我複製機制。
DNA衍射圖譜的分析將DNA純化後，結晶。生成晶體後（你可以想像成像食鹽顆粒一樣的東西，只不過還要小的多），使用同步輻射X射線投射到DNA晶體上，X射線將產生衍射，衍射符合布拉格公式。我們不能從衍射圖譜中“看出”，而是根據這個圖譜加之布拉格公式計算DNA的結構。倫敦國王學院的威爾金斯、弗蘭克林實驗室，他們用X射線衍射法研究dna的晶體結構。當x射線照射到生物大分子的晶體時，晶格中的原子或分子會使射線發生偏轉，根據得到的衍射圖像，可以推測分子大致的結構和形狀。
補充布拉格公式布拉格公式為：2dsinθ=nλ，其中d為晶面間距，θ為衍射半角（即發生衍射峰對應的θ角度），
