Pagrindinis skirtumas tarp rentgeno spindulių difrakcijos ir elektronų difrakcijos yra tas, kad rentgeno spindulių difrakcija apima krintančio rentgeno spindulių pluošto difrakciją įvairiomis kryptimis, o elektronų difrakcija apima elektronų pluošto trukdžius.
Tiek rentgeno spindulių difrakcija, tiek elektronų difrakcija yra analizės metodai, kuriuos galime naudoti tirdami medžiagą. Kitas toks metodas yra neutronų difrakcija. Šie metodai atskleidžia materijos kristalines struktūras. Todėl šie metodai taikomi kietojo kūno fizikoje ir chemijoje.
Kas yra rentgeno spindulių difrakcija?
Rentgeno spindulių difrakcija arba rentgeno kristalografija yra analizės metodas, kurį naudojame kristalų struktūrai nustatyti. Taigi šios technikos teorija apima krintančio rentgeno spindulio difrakciją įvairiomis kryptimis. Trumpai tariant, išmatuodami difrakuotų pluoštų kampus ir intensyvumą, galime nustatyti 3D elektronų tankio vaizdą tame kristale. Vadinasi, elektronų tankis suteikia atomų padėtis kristalų struktūroje. Be to, galime nustatyti cheminius ryšius ir įvairią kitą informaciją.
01 pav.: Rentgeno spindulių difraktometras
Kristaluose yra reguliariai išdėstyti atomai. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės spinduliuotės bangos. Todėl kristale esantys atomai gali išsklaidyti rentgeno spindulius per atomų elektronus. Dėl to rentgeno spinduliai, patekę į elektronus, sukuria antrines bangas (sferines bangas), atsirandančias iš elektrono. Šį procesą vadiname „elastinga sklaida“, o elektronas veikia kaip sklaidytojas. Tačiau šios bangos viena kitą panaikina dėl destruktyvių trukdžių.
Kas yra elektronų difrakcija?
Elektronų difrakcija yra analizės metodas, kurį naudojame šiai medžiagai tirti. Taigi, šios technikos teorija apima elektronų šaudymą į mėginį, kad būtų galima stebėti elektronų pluošto trukdžių modelius. Terminas „interferencija“reiškia gautos bangos susidarymą iš dviejų bangų, kurių amplitudė yra didesnė, mažesnė arba lygi. Paprastai šį eksperimentą atliekame transmisijos elektronų mikroskopu (TEM) arba skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (SEM). Šie instrumentai naudoja pagreitintą elektronų pluoštą (pagreitintą elektrostatinio potencialo).
02 pav.: elektronų difrakcijos modelis
Kristalinės kietosios medžiagos turi periodinę atomų struktūrą. Ši periodinė struktūra veikia kaip difrakcijos gardelė (skaido ir išsklaido elektronų pluoštą į keletą pluoštų, kurie sklinda skirtingomis kryptimis). Ten elektronų sklaida vyksta nuspėjamai. Difrakcijos modelis suteikia mums detalių, leidžiančių numatyti kristalo struktūrą. Tačiau šis metodas turi didelių apribojimų pagal fazę (informacijos apie fazę praradimo problema, kuri gali atsirasti atliekant fizinį matavimą).
Kuo skiriasi rentgeno spindulių difrakcija ir elektronų difrakcija?
Rentgeno spindulių difrakcija ir elektronų difrakcija yra svarbūs analizės metodai, kuriuos galime naudoti kristalinių kietųjų medžiagų kristalinei struktūrai nustatyti. Pagrindinis skirtumas tarp rentgeno spindulių difrakcijos ir elektronų difrakcijos yra tas, kad rentgeno spindulių difrakcija apima krintančio rentgeno spindulių pluošto difrakciją įvairiomis kryptimis, o elektronų difrakcija apima elektronų pluošto trukdžius.
Be to, rentgeno spindulių difrakcija naudoja rentgeno spindulių pluoštą, o elektronų difrakcija – elektronų pluoštą. Kitas svarbus skirtumas tarp rentgeno ir elektronų difrakcijos yra tai, kad elektronų difrakciją riboja fazės problema, o ji neturi reikšmingo poveikio rentgeno spindulių difrakcijai. Daugiau informacijos apie skirtumą tarp rentgeno spindulių difrakcijos ir elektronų difrakcijos pateikta infografike.
Santrauka – rentgeno spindulių difrakcija vs elektronų difrakcija
Tiek rentgeno spindulių difrakcija, tiek elektronų difrakcija yra metodai, kuriuos galime naudoti kristalų struktūrai nustatyti. Pagrindinis skirtumas tarp rentgeno spindulių difrakcijos ir elektronų difrakcijos yra tas, kad rentgeno spindulių difrakcija apima krintančio rentgeno spindulių pluošto difrakciją įvairiomis kryptimis, o elektronų difrakcija apima elektronų pluošto trukdžius.
