Galvenā atšķirība starp rentgenstaru difrakciju un elektronu difrakciju ir tāda, ka rentgenstaru difrakcija ietver krītoša rentgena staru kūļa difrakciju dažādos virzienos, turpretim elektronu difrakcija ietver elektronu stara traucējumus.
Gan rentgenstaru difrakcija, gan elektronu difrakcija ir analītiskas metodes, ko mēs varam izmantot, lai pētītu vielu. Vēl viens šāds paņēmiens ir neitronu difrakcija. Šīs metodes atklāj matērijas kristāliskās struktūras. Tāpēc šīs metodes tiek izmantotas cietvielu fizikā un ķīmijā.
Kas ir rentgenstaru difrakcija?
Rentgenstaru difrakcija jeb rentgenstaru kristalogrāfija ir analītisks paņēmiens, ko izmantojam kristālu struktūras noteikšanai. Tādējādi tehnikas pamatā esošā teorija ietver krītoša rentgenstaru stara difrakciju dažādos virzienos. Īsāk sakot, izmērot difrakcijas staru leņķus un intensitāti, mēs varam noteikt elektronu blīvuma 3D attēlu šajā kristālā. Līdz ar to elektronu blīvums nosaka atomu pozīcijas kristāla struktūrā. Turklāt mēs varam noteikt arī ķīmiskās saites un dažādu citu informāciju.
Attēls 01: Rentgenstaru difraktometrs
Kristāliem ir regulāri izkārtoti atomi. Rentgenstari ir elektromagnētiskā starojuma viļņi. Tāpēc kristālā esošie atomi var izkliedēt rentgena starus caur atomu elektroniem. Rezultātā rentgena stari, kas satriec elektronus, rada sekundāros viļņus (sfēriskus viļņus), kas rodas no elektrona. Mēs šo procesu saucam par “elastīgo izkliedi”, un elektrons darbojas kā izkliedētājs. Tomēr šie viļņi viens otru iznīcina, izmantojot destruktīvus traucējumus.
Kas ir elektronu difrakcija?
Elektronu difrakcija ir analītisks paņēmiens, ko mēs izmantojam, lai pētītu šo jautājumu. Tādējādi šīs tehnikas teorija ietver elektronu izšaušanu uz paraugu, lai novērotu elektronu stara traucējumu modeļus. Termins traucējumi attiecas uz rezultāta viļņa veidošanos no diviem viļņiem, kuriem ir lielāka, zemāka vai vienāda amplitūda. Parasti mēs veicam šo eksperimentu transmisijas elektronu mikroskopā (TEM) vai skenējošā elektronu mikroskopā (SEM). Šie instrumenti izmanto paātrinātu elektronu staru (paātrina ar elektrostatisko potenciālu).
Attēls 02: Elektronu difrakcijas modelis
Kristāliskām cietām vielām ir periodiska atomu struktūra. Šī periodiskā struktūra darbojas kā difrakcijas režģis (sadala un izkliedē elektronu staru vairākos staros, kas virzās dažādos virzienos). Tur elektronu izkliede notiek paredzamā veidā. Difrakcijas modelis sniedz mums sīkāku informāciju, lai prognozētu kristāla struktūru. Tomēr šim paņēmienam ir liels fāzu problēmas ierobežojums (informācijas zuduma problēma par fāzi, kas var rasties, veicot fizisku mērījumu).
Kāda ir atšķirība starp rentgenstaru difrakciju un elektronu difrakciju?
Rentgenstaru difrakcija un elektronu difrakcija ir svarīgas analītiskās metodes, ko varam izmantot, lai noteiktu kristālisko cieto vielu kristālisko struktūru. Galvenā atšķirība starp rentgenstaru difrakciju un elektronu difrakciju ir tāda, ka rentgenstaru difrakcija ietver krītoša rentgenstaru staru difrakciju dažādos virzienos, turpretim elektronu difrakcija ietver elektronu stara traucējumus.
Turklāt rentgenstaru difrakcija izmanto rentgenstaru kūli, bet elektronu difrakcija izmanto elektronu kūli. Kā vēl viena svarīga atšķirība starp rentgenstaru un elektronu difrakciju, elektronu difrakciju ierobežo fāzes problēma, bet tai nav būtiskas ietekmes uz rentgenstaru difrakciju. Sīkāka informācija par atšķirību starp rentgenstaru difrakciju un elektronu difrakciju ir parādīta infografikā.
Kopsavilkums - rentgenstaru difrakcija pret elektronu difrakciju
Gan rentgenstaru difrakcija, gan elektronu difrakcija ir metodes, ko mēs varam izmantot, lai noteiktu kristālu struktūru. Galvenā atšķirība starp rentgenstaru difrakciju un elektronu difrakciju ir tāda, ka rentgenstaru difrakcija ietver krītoša rentgenstaru staru difrakciju dažādos virzienos, turpretim elektronu difrakcija ietver elektronu stara traucējumus.
