Ključna razlika između difrakcije X zraka i difrakcije elektrona je u tome što difrakcija X zraka uključuje difrakciju upadnog snopa X zraka u različitim smjerovima, dok difrakcija elektrona uključuje interferenciju snopa elektrona.
I difrakcija X zraka i difrakcija elektrona su analitičke tehnike koje možemo koristiti za proučavanje materije. Druga takva tehnika je neutronska difrakcija. Ove tehnike otkrivaju kristalnu strukturu materije. Stoga su primjene ovih tehnika u fizici čvrstog stanja i hemiji.
Šta je difrakcija X zraka?
Difrakcija X zraka ili kristalografija X zraka je analitička tehnika koju koristimo za određivanje strukture kristala. Dakle, teorija iza tehnike uključuje difrakciju upadnog snopa X zraka u različitim smjerovima. Ukratko, mjerenjem uglova i intenziteta difraktiranih zraka možemo odrediti 3D sliku elektronske gustine unutar tog kristala. Posljedično, gustine elektrona daju položaje atoma u kristalnoj strukturi. Nadalje, možemo odrediti kemijske veze i razne druge informacije.
Slika 01: rendgenski difraktometar
Kristali imaju pravilno raspoređene atome. X-zrake su talasi elektromagnetnog zračenja. Stoga, atomi u kristalu mogu raspršiti zrake rendgenskih zraka kroz elektrone atoma. Kao rezultat, X-zrake koje udaraju u elektrone proizvode sekundarne valove (sferne valove) koji izlaze iz elektrona. Ovaj proces nazivamo "elastičnim raspršivanjem", a elektron se ponaša kao raspršivač. Međutim, ovi valovi se međusobno poništavaju putem destruktivne interferencije.
Šta je elektronska difrakcija?
Difrakcija elektrona je analitička tehnika koju koristimo za proučavanje materije. Dakle, teorija koja stoji iza ove tehnike uključuje ispaljivanje elektrona na uzorak kako bi se promatrali obrasci interferencije elektronskog snopa. Termin interferencija se odnosi na formiranje rezultantnog talasa od dva talasa koji imaju veću, nižu ili jednaku amplitudu. Obično ovaj eksperiment izvodimo u transmisijskom elektronskom mikroskopu (TEM) ili u skenirajućem elektronskom mikroskopu (SEM). Ovi instrumenti koriste ubrzani snop elektrona (ubrzan elektrostatičkim potencijalom).
Slika 02: Uzorak elektronske difrakcije
Kristalne čvrste materije imaju periodičnu strukturu atoma. Ova periodična struktura djeluje kao difrakciona rešetka (cijepa i difraktira snop elektrona na nekoliko snopova koji putuju u različitim smjerovima). Tamo se raspršivanje elektrona dešava na predvidljiv način. Obrazac difrakcije nam daje detalje za predviđanje strukture kristala. Međutim, ova tehnika ima veliko ograničenje po faznom problemu (problem gubitka informacija o fazi koji se može pojaviti prilikom fizičkog mjerenja).
Koja je razlika između difrakcije X zraka i difrakcije elektrona?
Difrakcija X zraka i difrakcija elektrona su važne analitičke tehnike koje možemo koristiti za određivanje kristalne strukture kristalnih čvrstih tvari. Ključna razlika između difrakcije rendgenskih zraka i difrakcije elektrona je u tome što difrakcija rendgenskih zraka uključuje difrakciju upadnog snopa X zraka u različitim smjerovima, dok difrakcija elektrona uključuje interferenciju snopa elektrona.
Štaviše, difrakcija X zraka koristi snop X zraka, dok difrakcija elektrona koristi snop elektrona. Kao još jedna bitna razlika između difrakcije rendgenskih zraka i difrakcije elektrona, difrakcija elektrona je ograničena faznim problemom, dok nema značajan utjecaj na difrakciju X zraka. Više detalja prikazano je u infografici o razlici između difrakcije X zraka i difrakcije elektrona.
Sažetak – difrakcija X zraka vs difrakcija elektrona
I difrakcija X zraka i difrakcija elektrona su tehnike koje možemo koristiti za određivanje strukture kristala. Ključna razlika između difrakcije rendgenskih zraka i difrakcije elektrona je u tome što difrakcija rendgenskih zraka uključuje difrakciju upadnog snopa X zraka u različitim smjerovima, dok difrakcija elektrona uključuje interferenciju snopa elektrona.
