Rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou

kľúčový rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je to Rôntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenového žiarenia do rôznych smerov, zatiaľ čo difrakcia elektrónov zahrnuje rušenie elektrónového lúča..

Rôntgenová difrakcia a elektrónová difrakcia sú analytické techniky, ktoré môžeme použiť na štúdium hmoty. Inou takou technikou je difrakcia neutrónov. Tieto techniky odhaľujú kryštálové štruktúry hmoty. Aplikácie týchto techník sú preto vo fyzike tuhých látok a chémii.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je röntgenová difrakcia
3. Čo je to elektrónová difrakcia
4. Porovnanie bok po boku - rôntgenová difrakcia vs elektrónová difrakcia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je rôntgenová difrakcia?

Rôntgenová difrakcia alebo röntgenová kryštalografia je analytická technika, ktorú používame na stanovenie štruktúry kryštálov. Preto teória za touto technikou zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenového žiarenia do rôznych smerov. Stručne povedané, zmeraním uhlov a intenzít difrakčných lúčov môžeme určiť 3D obraz hustoty elektrónov v tomto kryštáli. V dôsledku toho hustoty elektrónov dávajú polohy atómov v kryštalickej štruktúre. Ďalej môžeme určiť chemické väzby a rôzne ďalšie informácie.

Obrázok 01: Rôntgenový difraktometer

Kryštály majú pravidelne usporiadané atómy. Röntgenové lúče sú vlny elektromagnetického žiarenia. Preto môžu atómy v kryštáli rozptýliť röntgenové lúče cez elektróny atómov. Výsledkom je, že röntgenové lúče dopadajúce na elektróny produkujú sekundárne vlny (sférické vlny), ktoré sa objavujú z elektrónu. Tento proces nazývame „elastickým rozptylom“ a elektrón pôsobí ako rozptyl. Tieto vlny sa však navzájom rušia ničivým rušením.

Čo je elektronová difrakcia?

Elektrónová difrakcia je analytická technika, ktorú používame na skúmanie tejto záležitosti. Preto teória, ktorá stojí za touto technikou, spočíva v odpálení elektrónov vo vzorke na pozorovanie interferenčných vzorov elektrónového lúča. Termín interferencia sa týka vytvorenia výslednej vlny z dvoch vĺn, ktoré majú väčšiu, nižšiu alebo rovnakú amplitúdu. Tento experiment zvyčajne vykonávame v transmisnom elektrónovom mikroskope (TEM) alebo v skenovacom elektrónovom mikroskope (SEM). Tieto prístroje používajú zrýchlený elektrónový lúč (zrýchlený elektrostatickým potenciálom).

Obrázok 02: Elektrónový difrakčný obrazec

Kryštalické pevné látky majú periodickú štruktúru atómov. Táto periodická štruktúra funguje ako difrakčná mriežka (rozdeľuje a rozptyľuje elektrónový lúč na niekoľko lúčov, ktoré sa pohybujú rôznymi smermi). Tam dochádza k predvídateľnému rozptylu elektrónov. Difrakčný obrazec nám poskytuje podrobnosti na predpovedanie štruktúry kryštálu. Táto technika má však veľké obmedzenie podľa fázy problému (problém straty informácií týkajúcich sa fázy, ktorá sa môže vyskytnúť pri fyzickom meraní).

Aký je rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou?

Rôntgenová difrakcia a elektrónová difrakcia sú dôležité analytické techniky, ktoré môžeme použiť na stanovenie kryštalickej štruktúry kryštalických tuhých látok. Kľúčový rozdiel medzi rôntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je v tom, že rôntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenových lúčov do rôznych smerov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia zahŕňa interferenciu elektrónového lúča..

Rôntgenová difrakcia navyše využíva lúč röntgenových lúčov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia využíva lúč elektrónov. Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi rôntgenovými a elektrónovými difrakciami je elektrónová difrakcia obmedzená fázovým problémom, zatiaľ čo nemá významný vplyv na rôntgenovú difrakciu. Ďalšie podrobnosti sú uvedené v infographic o rozdiele medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou.

Zhrnutie - röntgenová difrakcia vs elektrónová difrakcia

Rôntgenová difrakcia aj elektrónová difrakcia sú techniky, ktoré môžeme použiť na určenie štruktúry kryštálov. Kľúčový rozdiel medzi rôntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je v tom, že rôntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenových lúčov do rôznych smerov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia zahŕňa interferenciu elektrónového lúča..

referencie:

1. „Röntgenová kryštalografia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7. november 2018. K dispozícii tu 
2. „Difrakcia elektrónov“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12. júla 2018. K dispozícii tu 

S láskavým dovolením:

1. ”Freezed XRD” od Kaspar Kallip - Vlastné dielo, (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia  
2. ”DifraccionElectronesMET” Autor: Oysteinp, anglický jazyk Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia