Kľúčový rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je v tom, že röntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenových lúčov do rôznych smerov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia zahŕňa interferenciu elektrónového lúča.
Röntgenová difrakcia aj elektrónová difrakcia sú analytické techniky, ktoré môžeme použiť na štúdium hmoty. Ďalšou takouto technikou je neutrónová difrakcia. Tieto techniky odhaľujú kryštálové štruktúry hmoty. Preto sú aplikácie týchto techník vo fyzike a chémii pevných látok.
Čo je röntgenová difrakcia?
Röntgenová difrakcia alebo röntgenová kryštalografia je analytická technika, ktorú používame na určenie štruktúry kryštálov. Teória tejto techniky teda zahŕňa difrakciu dopadajúceho röntgenového lúča do rôznych smerov. Stručne povedané, meraním uhlov a intenzít difraktovaných lúčov môžeme určiť 3D obraz hustoty elektrónov v tomto kryštáli. V dôsledku toho elektrónové hustoty dávajú polohy atómov v kryštálovej štruktúre. Okrem toho môžeme určiť chemické väzby a rôzne ďalšie informácie.
Obrázok 01: Röntgenový difraktometer
Kryštály majú pravidelne usporiadané atómy. Röntgenové lúče sú vlny elektromagnetického žiarenia. Preto môžu atómy v kryštáli rozptýliť lúče röntgenového žiarenia cez elektróny atómov. Výsledkom je, že röntgenové lúče dopadajúce na elektróny vytvárajú sekundárne vlny (sférické vlny), ktoré vychádzajú z elektrónu. Tento proces nazývame „elastický rozptyl“a elektrón pôsobí ako rozptylovač. Tieto vlny sa však navzájom rušia prostredníctvom deštruktívneho rušenia.
Čo je elektrónová difrakcia?
Elektrónová difrakcia je analytická technika, ktorú používame na štúdium hmoty. Preto teória tejto techniky zahŕňa vypaľovanie elektrónov na vzorku, aby sa pozorovali interferenčné vzory elektrónového lúča. Termín interferencia sa vzťahuje na vytvorenie výslednej vlny z dvoch vĺn, ktoré majú väčšiu, nižšiu alebo rovnakú amplitúdu. Zvyčajne tento experiment vykonávame v transmisnom elektrónovom mikroskope (TEM) alebo v skenovacom elektrónovom mikroskope (SEM). Tieto prístroje využívajú zrýchlený elektrónový lúč (urýchlený elektrostatickým potenciálom).
Obrázok 02: Elektrónový difrakčný vzor
Kryštalické pevné látky majú periodickú štruktúru atómov. Táto periodická štruktúra funguje ako difrakčná mriežka (rozdeľuje a difraktuje elektrónový lúč na niekoľko lúčov, ktoré sa pohybujú rôznymi smermi). Tam dochádza k rozptylu elektrónov predvídateľným spôsobom. Vzor difrakcie nám poskytuje podrobnosti na predpovedanie štruktúry kryštálu. Táto technika má však veľké obmedzenie, pokiaľ ide o fázový problém (problém straty informácií o fáze, ktorý môže nastať pri fyzickom meraní).
Aký je rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou?
Rôntgenová difrakcia a elektrónová difrakcia sú dôležité analytické techniky, ktoré môžeme použiť na určenie kryštálovej štruktúry kryštalických pevných látok. Kľúčový rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je v tom, že röntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenových lúčov do rôznych smerov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia zahŕňa interferenciu elektrónového lúča.
Okrem toho röntgenová difrakcia využíva lúč röntgenových lúčov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia využíva lúč elektrónov. Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi röntgenovou a elektrónovou difrakciou je elektrónová difrakcia obmedzená fázovým problémom, zatiaľ čo nemá významný vplyv na röntgenovú difrakciu. Ďalšie podrobnosti sú uvedené v infografike o rozdiele medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou.
Zhrnutie – röntgenová difrakcia vs elektrónová difrakcia
Röntgenová difrakcia aj elektrónová difrakcia sú techniky, ktoré môžeme použiť na určenie štruktúry kryštálov. Kľúčový rozdiel medzi röntgenovou difrakciou a elektrónovou difrakciou je v tom, že röntgenová difrakcia zahŕňa difrakciu dopadajúceho lúča röntgenových lúčov do rôznych smerov, zatiaľ čo elektrónová difrakcia zahŕňa interferenciu elektrónového lúča.
