Röntgendifraktsiooni ja elektronide difraktsiooni erinevus

võtme erinevus röntgendifraktsiooni ja elektronide difraktsiooni vahel on see Röntgendifraktsioon hõlmab röntgenkiirte langeva kiirguse difraktsiooni eri suundades, elektronide difraktsioon aga elektronkiire häireid..

Nii röntgendifraktsioon kui ka elektronide difraktsioon on analüütilised tehnikad, mida saame kasutada mateeria uurimiseks. Teine selline tehnika on neutrondifraktsioon. Need tehnikad paljastavad mateeria kristallstruktuurid. Seetõttu kasutatakse neid tehnikaid tahkisfüüsikas ja keemias.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on röntgenkiirte difraktsioon
3. Mis on elektronide difraktsioon
4. Kõrvuti võrdlus - röntgenkiirte difraktsioon vs elektronide difraktsioon tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on röntgenkiirte difraktsioon?

Röntgendifraktsioon või röntgenkristallograafia on analüütiline tehnika, mida kasutame kristallide struktuuri määramiseks. Seega hõlmab tehnika taga olev teooria langeva röntgenkiirte difraktsiooni eri suundades. Lühidalt, difrakteeritud kiirte nurkade ja intensiivsuse mõõtmise abil saame kindlaks määrata kristalli elektronide tiheduse 3D-pildi. Järelikult annavad elektrontihedused aatomite asukoha kristalli struktuuris. Lisaks saame määrata ka keemilisi sidemeid ja mitmesugust muud teavet.

Joonis 01: Röntgendifraktomeeter

Kristallides on aatomid regulaarselt paiknenud. Röntgenikiirgus on elektromagnetilise kiirguse lained. Seetõttu võivad kristallis olevad aatomid röntgenkiirte hajutada aatomite elektronide kaudu. Selle tagajärjel tekivad elektronide vastu löövad röntgenkiirgusest elektronist sekundaarsed lained (sfäärilised lained). Me nimetame seda protsessi elastseks hajumiseks ja elektronid toimivad hajutajana. Kuid need lained tühistavad üksteist hävitava sekkumise kaudu.

Mis on elektronide difraktsioon?

Elektrondifraktsioon on analüütiline tehnika, mida me asja uurimiseks kasutame. Seega hõlmab selle tehnika aluseks olev teooria elektronide vallandamist proovis, et jälgida elektronkiire interferentsi mustreid. Mõiste interferents tähendab tuleneva laine moodustumist kahest lainest, millel on suurem, väiksem või võrdne amplituud. Tavaliselt viime selle katse läbi ülekandeelektronmikroskoobi (TEM) või skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) abil. Need instrumendid kasutavad kiirendatud elektronkiirt (kiirendatud elektrostaatilise potentsiaaliga).

Joonis 02: elektronide difraktsioonimuster

Kristalsetel tahketel ainetel on perioodiline aatomite struktuur. See perioodiline struktuur toimib difraktsioonivõrena (jagab ja hajutab elektronkiire mitmeks erinevas suunas liikuvaks talaks). Seal toimub elektronide hajumine ettearvataval viisil. Difraktsioonimuster annab meile üksikasju kristalli struktuuri ennustamiseks. Sellel tehnikal on aga faasiprobleemide järgi suur piirang (faasiga seotud teabe kadumise probleem, mis võib tekkida füüsikalise mõõtmise ajal).

Mis vahe on röntgenkiirte difraktsiooni ja elektronide difraktsiooni vahel??

Röntgendifraktsioon ja elektronide difraktsioon on olulised analüüsimeetodid, mida saame kasutada kristalliliste kuivainete kristallstruktuuri määramiseks. Röntgenkiirguse ja elektronide difraktsiooni põhiline erinevus seisneb selles, et röntgenikiirguse difraktsioon hõlmab röntgenkiirte langeva kiirguse difraktsiooni eri suundades, samas kui elektronide difraktsioon hõlmab elektronkiire häirimist..

Veelgi enam, röntgendifraktsioon kasutab röntgenikiirgust, elektronide difraktsioon aga elektronide kiiret. Teise olulise erinevusena röntgenikiirguse ja elektronide difraktsioonide vahel on elektronide difraktsioon piiratud faasiprobleemiga, samal ajal kui sellel puudub oluline mõju röntgendifraktsioonile. Lisateavet leiate infograafikast röntgendifraktsiooni ja elektronide difraktsiooni erinevuste kohta.

Kokkuvõte - röntgendifraktsioon vs elektronide difraktsioon

Nii röntgendifraktsioon kui ka elektronide difraktsioon on tehnikad, mida saame kasutada kristallide struktuuri määramiseks. Röntgenkiirguse ja elektronide difraktsiooni põhiline erinevus seisneb selles, et röntgenikiirguse difraktsioon hõlmab röntgenkiirte langeva kiirguse difraktsiooni eri suundades, samas kui elektronide difraktsioon hõlmab elektronkiire häirimist..

Viide:

1. “Röntgenkristallograafia”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 7. november 2018. Saadaval siin 
2. “Elektronide difraktsioon.” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 12. juuli 2018. Saadaval siin 

Pilt viisakalt:

1. Kaspar Kallip - "Külmutatud XRD" - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu  
2. “DifraccionElectronesMET” autor Oysteinp ingliskeelses Vikipeedias (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu