Рентген сәулелерінің дифракциясы мен электрондар дифракциясының негізгі айырмашылығы мынада: рентген сәулелерінің дифракциясы түскен рентген сәулесінің әртүрлі бағыттағы дифракциясын қамтиды, ал электрондар дифракциясы электронды сәуленің интерференциясын қамтиды.
Рентген сәулелерінің дифракциясы да, электронның дифракциясы да - біз заттарды зерттеу үшін қолдануға болатын аналитикалық әдістер. Басқа осындай әдіс нейтрондардың дифракциясы болып табылады. Бұл әдістер заттың кристалдық құрылымдарын ашады. Сондықтан бұл әдістердің қолданылуы қатты дене физикасы мен химиясында.
Рентген сәулелерінің дифракциясы дегеніміз не?
Рентген сәулелерінің дифракциясы немесе рентгендік кристаллография - кристалдардың құрылымын анықтау үшін қолданатын аналитикалық әдіс. Демек, техниканың артындағы теория түскен рентген сәулесінің әртүрлі бағыттарға дифракциясын қамтиды. Қысқаша айтқанда, дифракцияланған сәулелердің бұрыштары мен қарқындылығын өлшеу арқылы біз сол кристалдағы электрон тығыздығының 3D суретін анықтай аламыз. Демек, электронды тығыздықтар кристалдық құрылымдағы атомдардың орнын береді. Сонымен қатар, біз химиялық байланыстарды және басқа да ақпаратты анықтай аламыз.
01-сурет: рентгендік дифрактометр
Кристалдардың атомдары біркелкі реттелген. Рентген сәулелері – электромагниттік сәулелену толқындары. Сондықтан кристалдағы атомдар атомдардың электрондары арқылы рентген сәулелерін шашырата алады. Нәтижесінде электрондарға түскен рентген сәулелері электроннан екінші реттік толқындар (сфералық толқындар) пайда болады. Біз бұл процесті «серпімді шашырау» деп атаймыз, ал электрон шашыратқыш ретінде әрекет етеді. Дегенмен, бұл толқындар деструктивті кедергі арқылы бірін-бірі жояды.
Электрондық дифракция дегеніміз не?
Электрондық дифракция - бұл мәселені зерттеу үшін қолданатын аналитикалық әдіс. Демек, бұл әдістеменің теориясы электронды сәуленің интерференциялық үлгілерін байқау үшін үлгіге электрондарды атуды қамтиды. Интерференция термині амплитудасы үлкен, төмен немесе бірдей екі толқыннан нәтижелі толқынның пайда болуын білдіреді. Әдетте біз бұл тәжірибені трансмиссиялық электронды микроскопта (TEM) немесе сканерлеуші электронды микроскопта (SEM) орындаймыз. Бұл құралдар жеделдетілген электронды сәулені пайдаланады (электростатикалық потенциал арқылы үдетілген).
02-сурет: Электрондық дифракция үлгісі
Кристалды қатты заттар атомдардың периодты құрылымына ие. Бұл периодтық құрылым дифракциялық тор ретінде әрекет етеді (электрондық сәулені әртүрлі бағытта таралатын бірнеше сәулелерге бөледі және дифракциялайды). Онда электрондардың шашырауы болжамды түрде жүреді. Дифракция үлгісі бізге кристалдың құрылымын болжау үшін мәліметтер береді. Дегенмен, бұл әдістің фазалық мәселе бойынша үлкен шектеуі бар (физикалық өлшеуді жасау кезінде орын алуы мүмкін фазаға қатысты ақпаратты жоғалту мәселесі).
Рентген сәулелерінің дифракциясы мен электрондар дифракциясының айырмашылығы неде?
Рентген сәулелерінің дифракциясы және электрондардың дифракциясы - кристалдық қатты заттардың кристалдық құрылымын анықтау үшін қолдануға болатын маңызды аналитикалық әдістер. Рентген сәулелерінің дифракциясы мен электрон дифракциясының негізгі айырмашылығы мынада: рентген сәулелерінің дифракциясы рентген сәулелерінің түскен сәулесінің әртүрлі бағыттарға дифракциясын қамтиды, ал электронды дифракция электронды сәуленің интерференциясын қамтиды.
Сонымен қатар, рентген сәулелерінің дифракциясы рентген сәулелерінің шоғын, ал электронды дифракциясы электрондар шоғын пайдаланады. Рентген сәулелері мен электрондар дифракцияларының тағы бір маңызды айырмашылығы ретінде, электронды дифракция фазалық мәселемен шектеледі, ал рентген сәулелерінің дифракциясына айтарлықтай әсер етпейді. Толығырақ мәліметтер рентген сәулелерінің дифракциясы мен электронды дифракциясы арасындағы айырмашылық туралы инфографикада көрсетілген.
Қорытынды – рентген сәулелерінің дифракциясы және электронды дифракциясы
Рентген сәулелерінің дифракциясы да, электронды дифракциясы да кристалдардың құрылымын анықтау үшін қолдануға болатын әдістер. Рентген сәулелерінің дифракциясы мен электрон дифракциясының негізгі айырмашылығы мынада: рентген сәулелерінің дифракциясы рентген сәулелерінің түскен сәулесінің әртүрлі бағыттарға дифракциясын қамтиды, ал электронды дифракция электронды сәуленің интерференциясын қамтиды.
