Kľúčový rozdiel medzi difrakciou elektrónov a neutrónov je v tom, že elektróny sú rozptýlené atómovými elektrónmi, zatiaľ čo neutróny sú rozptýlené atómovými jadrami.
Elektrónová difrakcia je vlnová povaha elektrónov. Neutrónová difrakcia je fenomén elastického rozptylu neutrónov. Elektrónová difrakcia typicky opisuje vlnovú povahu, zatiaľ čo neutrónová difrakcia popisuje atómovú a/alebo magnetickú štruktúru materiálu.
Čo je elektrónová difrakcia?
Elektrónová difrakcia je vlnová povaha elektrónov. Prakticky je to technika, ktorá sa používa na štúdium hmoty vystreľovaním elektrónov na vzorku a pozorovaním výsledného interferenčného vzoru. Tento jav bežne nazývame vlnovo-časticová dualita. Uvádza, že určitá častica hmoty sa správa ako vlna. Preto možno elektrón považovať za vlnu podobnú zvukovým alebo vodným vlnám. Technika elektrónovej difrakcie je podobná technikám röntgenovej difrakcie a neutrónovej difrakcie.
Elektrónová difrakcia je najčastejšie užitočná vo fyzike a chémii pevných látok na pochopenie kryštálovej štruktúry pevných látok. Zvyčajne môžeme tento typ experimentu vykonať v transmisnom elektrónovom mikroskope (TEM) alebo skenovacom elektrónovom mikroskope (SEM). Tieto prístroje používajú elektróny, ktoré sú urýchľované elektrostatickým potenciálom, aby získali požadovanú energiu a určili vlnovú dĺžku pred interakciou so vzorkou túžby.
Obrázok 01: Typický elektrónový difrakčný vzor
Hoci je táto technika užitočná najmä pri štúdiu periodicky dokonalých kryštálov, ako je elektrónová kryštalografia, je užitočná aj pri štúdiu usporiadania amorfných pevných látok s krátkym dosahom, usporiadania nedokonalostí na krátke vzdialenosti vrátane voľných miest, geometria molekúl plynu atď.
Čo je to neutrónová difrakcia?
Neutrónová difrakcia je fenomén elastického rozptylu neutrónov. Je to aplikácia rozptylu neutrónov na určenie atómovej a/alebo magnetickej štruktúry materiálu. Vzorku, ktorá sa má skúmať, musíme umiestniť do lúča tepelných alebo studených neutrónov. Potom môžeme získať difrakčný obrazec, ktorý môže poskytnúť informácie o štruktúre materiálu.
Obrázok 02: Neutrónová difrakcia, ktorá je užitočná pri molekulárnej stimulácii
Metóda neutrónovej difrakcie je podobná röntgenovej difrakcii. Avšak vzhľadom na odlišné rozptylové vlastnosti majú neutróny a röntgenové lúče tendenciu poskytovať doplnkové informácie; napríklad röntgenové lúče sú vhodné na povrchovú analýzu, silné röntgenové lúče zo synchrotrónového žiarenia sú vhodné pre malé hĺbky alebo tenké vzorky atď.
Technika neutrónovej difrakcie zvyčajne vyžaduje zdroj neutrónov produkovaných v jadrovom reaktore alebo štiepacom zdroji. Ak používame výskumný reaktor, potrebujeme ďalšie komponenty ako kryštálový monochromátor, filtre na výber požadovanej vlnovej dĺžky neutrónov atď.
Rozdiel medzi elektrónovou a neutrónovou difrakciou
Elektróny a neutrónová difrakcia sú dôležité analytické techniky. Kľúčový rozdiel medzi elektrónovou a neutrónovou difrakciou je v tom, že elektróny sú rozptýlené atómovými elektrónmi, zatiaľ čo neutróny sú rozptýlené atómovými jadrami. Navyše, elektrónová difrakcia je vlnová povaha elektrónov. Neutrónová difrakcia je fenomén elastického rozptylu neutrónov. Elektrónová difrakcia typicky popisuje vlnovú povahu, zatiaľ čo neutrónová difrakcia popisuje atómovú a/alebo magnetickú štruktúru materiálu.
Nižšie je zhrnutie rozdielu medzi difrakciou elektrónov a neutrónov v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Elektrónová verzus neutrónová difrakcia
Elektrónová difrakcia je vlnová povaha elektrónov. Neutrónová difrakcia je fenomén elastického rozptylu neutrónov. Kľúčový rozdiel medzi elektrónovou a neutrónovou difrakciou je v tom, že elektróny sú rozptýlené atómovými elektrónmi, zatiaľ čo neutróny sú rozptýlené atómovými jadrami. Elektrónová difrakcia typicky popisuje vlnovú povahu, zatiaľ čo neutrónová difrakcia popisuje atómovú a/alebo magnetickú štruktúru materiálu.
