Ključna razlika med rentgensko difrakcijo in elektronsko difrakcijo je, da rentgenska difrakcija vključuje uklon vpadnega žarka rentgenskih žarkov v različne smeri, medtem ko elektronska difrakcija vključuje interferenco elektronskega žarka.
Tako rentgenska difrakcija kot elektronska difrakcija sta analitični tehniki, ki ju lahko uporabimo za preučevanje snovi. Druga taka tehnika je nevtronska difrakcija. Te tehnike razkrivajo kristalne strukture snovi. Zato se te tehnike uporabljajo v fiziki trdne snovi in kemiji.
Kaj je rentgenska difrakcija?
Rentgenska difrakcija ali rentgenska kristalografija je analitična tehnika, s katero ugotavljamo strukturo kristalov. Zato teorija, ki stoji za tehniko, vključuje difrakcijo vpadnega rentgenskega žarka v različne smeri. Na kratko, z merjenjem kotov in intenzivnosti difraktiranih žarkov lahko določimo 3D sliko gostote elektronov v tem kristalu. Posledično gostota elektronov podaja položaje atomov v kristalni strukturi. Poleg tega lahko določimo kemične vezi in različne druge informacije.
Slika 01: Rentgenski difraktometer
Kristali imajo pravilno razporejene atome. X žarki so valovi elektromagnetnega sevanja. Zato lahko atomi v kristalu razpršijo rentgenske žarke skozi elektrone atomov. Kot rezultat, rentgenski žarki, ki zadenejo elektrone, povzročijo sekundarne valove (sferične valove), ki nastanejo iz elektrona. Ta proces imenujemo "elastično sipanje" in elektron deluje kot razpršilec. Vendar se ti valovi prek destruktivne interference izničijo.
Kaj je elektronska difrakcija?
Elektronska difrakcija je analitična tehnika, ki jo uporabljamo za preučevanje zadeve. Zato teorija za to tehniko vključuje sprožitev elektronov na vzorec za opazovanje interferenčnih vzorcev elektronskega žarka. Izraz interferenca se nanaša na nastanek rezultantnega valovanja iz dveh valov, ki imata večjo, manjšo ali enako amplitudo. Običajno izvajamo ta poskus v transmisijskem elektronskem mikroskopu (TEM) ali v vrstičnem elektronskem mikroskopu (SEM). Ti instrumenti uporabljajo pospešen elektronski žarek (pospešen z elektrostatičnim potencialom).
Slika 02: Difrakcijski vzorec elektronov
Kristalne trdne snovi imajo periodično strukturo atomov. Ta periodična struktura deluje kot uklonska rešetka (razcepi in ulomi elektronski žarek na več žarkov, ki potujejo v različnih smereh). Tam pride do sipanja elektronov na predvidljiv način. Difrakcijski vzorec nam daje podrobnosti za napovedovanje strukture kristala. Vendar ima ta tehnika veliko omejitev s faznim problemom (problem izgube informacij v zvezi s fazo, do katerega lahko pride pri fizičnem merjenju).
Kakšna je razlika med rentgensko difrakcijo in elektronsko difrakcijo?
Rentgenska difrakcija in elektronska difrakcija sta pomembni analitični tehniki, ki ju lahko uporabimo za določanje kristalne strukture kristalnih trdnih snovi. Ključna razlika med rentgensko difrakcijo žarkov in elektronsko difrakcijo je, da rentgenska difrakcija vključuje difrakcijo vpadnega žarka rentgenskih žarkov v različne smeri, medtem ko elektronska difrakcija vključuje interferenco elektronskega žarka.
Poleg tega rentgenska difrakcija uporablja žarek rentgenskih žarkov, medtem ko elektronska difrakcija uporablja žarek elektronov. Druga pomembna razlika med difrakcijo rentgenskih žarkov in elektronov je, da je difrakcija elektronov omejena s faznim problemom, medtem ko nima pomembnega vpliva na difrakcijo rentgenskih žarkov. Več podrobnosti je prikazanih v infografiki o razlikah med rentgensko difrakcijo in elektronsko difrakcijo.
Povzetek – rentgenska difrakcija v primerjavi z elektronsko difrakcijo
Tako rentgenska difrakcija kot tudi elektronska difrakcija sta tehniki, ki ju lahko uporabimo za določanje strukture kristalov. Ključna razlika med rentgensko difrakcijo žarkov in elektronsko difrakcijo je, da rentgenska difrakcija vključuje difrakcijo vpadnega žarka rentgenskih žarkov v različne smeri, medtem ko elektronska difrakcija vključuje interferenco elektronskega žarka.
