在材料科學中，XRD（X射線衍射）是一種關鍵工具，用于測定材料的層間距。其核心原理基于布拉格方程：2dsinθ=nλ，其中d代表晶面間距，θ是從衍射圖譜中測量的角度（注意，此處的θ是2θ值），λ是X射線的波長，n通常取1，代表一級衍射。例如，使用Cu靶產生的Ka射線（波長為0.15406nm）進行實驗時，通過分析X射線束在晶體中的衍射情況，科學家可以獲取關于材料成分、內部原子或分子結構的信息。

當入射X射線遇到晶體時，會形成特定角度的衍射，這是因為晶體內部的原子或分子按照特定間距排列。通過測量這些衍射光束的角度和強度，我們可以重建晶體內部電子密度的三維圖像，從而揭示其晶體結構。反過來，我們可以通過已知的X射線波長計算出θ角，進而計算出晶面間距d，這對于結構分析至關重要。反之，也可以利用已知的晶面間距來測定特定元素的特征X射線波長，從而識別出試樣中的元素成分。

總結來說，XRD通過精確測量X射線衍射現象，為我們提供了深入理解材料微觀結構的手段，層間距的計算是其中關鍵的一步，對于材料的性質和性能分析具有決定性作用。