Дифракция дискретная

Для дальнейшего развития представлений о строении границы раздела электрод — ионная система и о кинетике процессов на этой границе необходимо усовершенствование существующих и разработка новых экспериментальных методов, более широкое применение современной электронно-вычислительной техники. Уже достигнут существенный прогресс в автоматизации электрохимических измерений и развитии разнообразных импульсных методов, позволяющих, в частности, изучать явления, которые протекают за времена порядка 10 с и менее (импульсные гальваностатические методы, метод высокочастотной рефлектометрии и др.). Далеко не исчерпаны возможности метода фотоэмиссии электронов из металла в раствор. Большой интерес представляют оптические методы изучения состояния поверхности электродов, а также воздействие на границу электрод — раствор лазерными импульсами различной длительности и частоты. Ценным дополнением к существующим методам электрохимической кинетики может служить метод изучения фарадеевских шумов — чрезвычайно слабых флуктуаций потенциала или тока, сопровождающих протекание всех электродных процессов и вызванных дискретным характером переноса электронов через границу фаз, дискретностью диффузионного потока и т. д. Использование электродов в виде очень тонких проволок или пленок, напыленных в вакууме на инертные подложки, позволяет делать выводы об адсорбционных явлениях по изменению сопротивления этих электродов. Для изучения состояния поверхности электродов и кинетики электродных процессов еще недостаточно используются такие мощные современные методы, как ЯМР, ЭПР, дифракция медленных электронов и т. п. Новые методы предварительно проверяются на ртутном электроде, на котором строение двойного слоя и кинетика многих электродных процессов исследованы с количественной стороны. По-прежнему актуальна проблема разработки методов очистки исследуемых растворов от посторонних примесей и приготовления чистых электродных поверхностей. [c.391]

Ориентация в полимерах обычно изучается методами двойного лучепреломления, инфракрасного дихроизма, рентгеновской дифракции под большими и малыми углами, ядерного магнитного резонанса и др. Необходимость применения одновременно многих методов диктуется их различной чувствительностью к ориентации цепей в целом и дискретных элементов структуры и, соответственно, различным характером усреднения при численном выражении параметров ориентации. [c.185]

Гамма-распад. При переходе из возбужденного энергетического состояния в устойчивое ядро атом высвобождает один или несколько квантов энергии, выделяющейся в виде -излучения. Гамма-лучи занимают определенный интервал спектра электромагнитных колебаний, отличаясь от рентгеновских лучей меньшей длиной волн. Гамма-излучение имеет весьма ярко выраженные волновые свойства у-лучи подвержены дифракции, интерференции и т. п. Все же целый ряд свойств позволяет рассматривать -излучение как корпускулярное, дискретное. Ниже рассматриваются некоторые из этих свойств. [c.56]

При прохождении любого электромагнитного излучения, в том числе и рентгеновского, через вещество происходит частичное рассеивание излучения. Под действием периодически изменяющегося электрического поля электроны вещества начинают колебаться с частотой, равной частоте падающего излучения.Колеблющиеся электрические заряды становятся источниками вторичного электромагнитного излучения гой же частоты, которое распространяется во всех направлениях и наблюдается как рассеянное излучение. Пучок рассеянного излучения, выбранный в некотором направлении, складывается из волн, рассеянных в этом направлении. Однако в подавляющем большинстве направлений эти волны на фронте рассеянной волны не совпадают по фазе и частично или полностью гасят друг друга, и заметного рассеяния не происходит. Однако при прохождении пучка через периодическую структуру — кристалл в некоторых определенных направлениях рассеянные волны совпадают по фазе и, усиливая друг друга, дают интенсивный пучок рассеянного излучения. Возникновение интенсивного рассеяния рентгеновского излучения по неко-торы.м дискретным направлениям в результате взаимодействия их с периодическими структурами называется дифракцией рентгеновского излучения. [c.160]

НИИ, складывается из волн, рассеянных в этом направлении. Однако в подавляющем большинстве направлений эти волны на фронте рассеянной волны не совпадают по фазе и частично или полностью гасят друг друга, поэтому заметного рассеяния не происходит. Однако при прохождении пучка через периодическую структуру (кристалл) в некоторых определенных направлениях рассеянные волны совпадают по фазе и, усиливая друг друга, дают интенсивный пучок рассеянного излучения. Интенсивное рассеяние рентгеновского излучения по некоторым дискретным направлениям в ре зультате взаимодействия с периодическими структурами называется дифракцией рентгеновского излучения. [c.182]

Это явление в общем аналогично дифракции световых лучей, пропускаемых через штриховую дифракционную решетку. Как известно, пучок монохроматических лучей, направленных на пластинку с системой равноотстоящих отверстий (или штрихов), распространяется за пластинкой ио ряду избранных (дискретных) направлений. Происходит это вследствие наложения сферических волн, исходящих из каждого отверстия. В некотором произвольном наиравлении эти волны не совпадают по фазе и в совокупности взаимно гасят друг друга. Но если разность фаз лучей, исходящих из соседних отверстий, составит целое число периодов, то они не погасят, а взаимно усилят друг друга. Этому условию и удовлетворяют дифракционные лучи. [c.46]

Рис. 8.1-11. Схематическое изображение монохроматоров различного типа, основанных на использовании вогнутых решеток. Слева непрерывное смещение выходной щели и детектора (изменение угла дифракции 0). Справа дискретное смещение детектора по ряду выходных щелей и малое непрерывное смещение входной щели для окончательной настройки длины волны (изменение и угла падения а, и угла дифракции /3).

Дискретное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами есть частный случай дифракции на кристаллах малый угол, под которым наблюдаются интерференции, соответствует периодам решетки, значительно большим длины волны. [c.281]

Методом дифракции электронов низкой энергии было установлено расположение атомов меди на атомно-чистой грани (ООО ) поверхности титаиа в слое с измеренной средней толщиной от 0,5 до 25 атомных слоев [26]. Медь отлагалась в центрах кристаллизации в виде дискретных ориентированных кристаллов, причем расстояния между атомами в слое, параллельном основанию, совпадали с расстояниями в плоскости (111) в объеме меди, а ось [c.330]

Современный уровень знания деталей конформации белков основан почти исключительно на результатах исследования кристаллов белков методом дифракции рентгеновских лучей. Кристаллы белка всегда содержат 20—80% растворителя (разбавленный буферный раствор, часто с высокими концентрациями солей или органического осадителя), [1]. В то время как локализацию некоторых молекул растворителя можно распознать по наличию дискретных максимумов на картах распределения электронной плотности, рассчитанных из данных рентгенограмм, расположение большинства молекул растворителя таким способом определить нельзя. Ббльшая часть молекул растворителя, по-видимому, обладает очень высокой подвижностью и имеет флуктуирующую структуру, возможно сходную со структурой жидкой воды, в ходе уточнения кристаллографической структуры некоторых малых белков, [2—6] было идентифицировано много дополнительных мест, вблизи которых молекула растворителя находится большую часть времени. Однако, вероятно, потому, что используется по существу лишь статистическое описание, во всех случаях установленная структура растворителя остается неполной. [c.202]

Индексы кк1, называемые индексами Миллера, обычно используются для обозначения системы плоскостей. Они пропорциональны обратным величинам отрезков, отсекаемых этими плоскостями соответственно на осях а, Ь и с элементарной ячейки . Ограничение, налагаемое уравнением (1), разрешает дифракцию лишь под строго определенными углами в строго определенных направлениях. Следовательно, картина дифракции, получаемая при вращении кристалла, состоит из набора дискретных пятен, положение которых определяется исключительно геометрией элементарной ячейки, а не самим расположением атомов. [c.166]

Это предположение было проверено с помощью метода дифракции рентгеновских лучей под малыми углами [529, 532, 539]. Для определения поперечного размера фибрилл Оф использовалась дискретная малоугловая дифракция — рефлекс, возникающий в меридиональной области за счет чередования кристаллических и аморфных участков вдоль оси фибриллы (подобие одномерной дифракционной решетки) (см. схему на рис. 159). Оценка ширины фибриллы ведется по слоевой ширине рефлекса на полувысоте (А Уг). Согласно теории [512], ширина [c.302]

Рис. 115. Типичные картины дискретного рассеяния под малыми углами. а — отожженный, неориентированный найлон-6,10 б — ориентированный линейный полиэтилен виден меридиональный рефлекс второго порядка в — ориентированный линейный полиэтилен, дающий как диффузное рассеяние, так и дискретную дифракцию.

Важной особенностью дискретной дифракции является ее зависимость от многих факторов. Условия обработки образца могут существенно изменить полученную рентгенограмму. Рефлексы изменяются по форме, по длине большого периода, по степени расщепления и по радиальной резкости. Трудно установить общие правила, когда образец подвергается одновременному воздействию температуры, нагрузки и пластификатора, которые невозможно разделить. Однако определенно найдено, что большой период всегда возрастает при отжиге полимера при более высокой температуре, чем та, при которой он находился ранее [12, 451. [c.220]

Как видно из рис. 139, дискретное рассеяние в области малых углов от волокон и от кристаллов очень похоже. Кроме того, дискретное рассеяние под малыми углами от обеих систем ведет себя одинаково при тепловой обработке объектов. Поэтому, очевидно, можно предположить, что причины дифракции такого рода для обеих систем одинаковы. Однако это означало бы, что в растянутых волокнах и пленках содержатся складчатые цепи. Эта новая концепция интересна, но ее не так легко принять в свете наших ранних представлений о структуре полимеров. [c.224]

Дифракция рентгеновских лучей применялась для определения конформации молекул в твердом состоянии. Как только вещество закристаллизуется, взаимопревращение различных конформаций прекращается и кристаллы соответствуют той или другой дискретной конформации. Так, рентгенографическое исследование [20] 1,2-дихлорэтана показало, то вещество кристаллизуется [c.138]

Чем меньше угол дифракции, тем, вообще говоря, больше расстояние между соответствующими частицами в структуре. Поэтому изучение дифракции в малых углах дает возможность получить сведения о размерах, форме и взаимном расположепии частиц размером в десятки и сотни. 4.. Обычно различают два типа малоугловой дифракции — диффузное и дискретное рассеяние. Интенсивность диффузного рассеяния постепенно уменьшается по мере увеличения угла дифракции. Дискретное рассеяние состоит из одного или нест-ольких максимумов, аналогичных рефлексам, наблк даемым при дифракции в больших углах. Оба вида малоугловой дифракции встречаются как у изотропных, так и у ориентированных полимеров. [c.170]

При X>2d решение отсутствует и дифракция не происходит, что наблюдается для световых волн (они не чувствуют дискретности структуры кристалла для световых волн кристалл однороден). Для jj рентгеновских лучей и пучков нейтронов K<2d. Определяя углы, при которых h fjT, происходит дифракция, по-, i i - т. г лучаем информацию о меж-плоскостных расетояниях в [c.175]

Структурный яияляз кристаллов. Монокристалл представляет собой строго упорядоченную систему, поэтому при дифракции образуются лтпь дискретные рассеянные пучки, для к-рых вектор рассеяния s равен т. наз. вектору обратной решетки [c.99]

Микропористость в коллоидных частицах в некоторых случаях может быть продемонстрирована методом малоугловой дифракции рентгеновских лучей. Когда определяемый таким методом размер частиц оказывается значительно меньшим, чем размер, подсчитанный из величины удельной поверхности, которая измерялась по адсорбции азота или наблюдалась по электронно-микроскопическим снимкам, то это означает, что подобные частицы составлены из еще меньших дискретных единичных образований, их упаковка так плотна и получающиеся при этом поры настолько малы, что молекулы азота в них не проникают [72]. Большая часть гелей состоит из первичных частиц, пронизанных порами, доступными молекулам азота. Однако Ледерер, Шурц и Янцон [73] сообщили, что, по-видимому, в полученных ими определенных разновидностях гелей кремнезема наблюдалась некоторая внутренняя поверхность, поскольку соответствующие высокие значения гидратации для таких гелей, равные 0,15—0,26 г НгО/г 5102, должны означать наличие высокой пористости. [c.446]

Когда изучаются структурные особенности кристаллического полимера, помимо геометрии элементарной ячейки, необходимо принимать во внимание поликристаллический характер структуры. Поликристалличность сейчас же становится очевидной при анализе рентгенограмм. На полимерных системах можно получить несколько характерных типов дифракции рентгеновских лучей под большими углами. Если полимер некристаллический, дискретные брэгговские рефлексы отсутствуют. Наблюдается только диффузное гало, как показано на рис. 4 (натуральный каучук при 25° С). [c.25]

Рентгенограммы кристаллических полимеров неизменно содержат широкое гало, соответствующее брэгговскому периоду в области 3—5 А. Наличие гало может, в принципе, объясняться рассеянием как от аморфных областей, так и от нарушений порядка в кристалле. Поэтому, используя только рентгенографические данные и отбрасывая обширную и ценную информацию, полученную другими методами, довольно трудно установить молекулярную природу этого диффузного рассеяния.. Однако очень тщательный анализ Руланда [36] как диффузной, так и дискретной дифракции на полипропилене показывает, что-гало обусловлено именно наличием аморфных областей, в которых отсутствует какой-либо структурный порядок. [c.293]

Рассеяние электронов зонда на атомах объекта может приводить к дифракции первичного пучка с образованием максимумов рассеяния под дискретными углами к падающему пучку. Дифракционные явления относятся к упругому (когерентному) рассеянию. При тонких слоях дифракция осуществляется в результате прохождения пучка через пленку, при массивных объектах дифракционные пучки исходят от поверхности. Различают дифракцию медленных и быстрых электронов с энергиями порядка десятков — сотен электрон-вольт и десятков килоэлектрон-вольт соответственно. При дифракции происходит отражение электронов полями атомов, которые являются суперпозицией кулоновского поля ядер и экранирующего поля электронного облака. В кинематическом описании дифракции считают, что падающий электрон испытывает только одно отражение, взаимодействие между падающей и рассеянной волной отсутствует. При динамическом, подходе учитываются многократные взаимодействия отраженных электронных волн в кристалле. Динамические эффекты возрастают с увеличением толщины объекта. [c.219]

При определенных условиях растянутые и кристаллизующиеся ориентированные образцы полимеров дают электронограммы, состоящие из дискретных пятен и аналогичные электронограммам монокристаллов. На рис. 150 в связи с рассмотрением методов расчета текстур диаграмм была показана электронограмма растянутого полимера. Дифракционные картины растянутых полимеров весьма близки к волокнистым диаграммам блочных полимеров, получаемых при рассеянии рентгеновских лучей, и, вообще говоря, не дают никаких новых сведений об их структуре. Однако, как и во многих других случаях, преимущества методов электронной дифракции определяются возможностью комбинирования чисто дифракционных исследований с электронно-микроскопическими наблюдениями исследуемого объекта. На рис. 156а показан электронно-микроскопический снимок растянутой тонкой пленки полиэтилена толщиной всего лишь 100 Л (нерастянутая пленка полиэтилена состоит из сферолитов). Микродифракционная картина, полученная с этой области (рис. 1566), свидетельствует о том, что полимерные цепи ориентированы преимущественно параллельно осям фибрилл [37 ]. Однако следует отметить, что такая ориентация макромолекул осуществляется не во всех фибриллярных структурах, встречающихся в кристаллических полимерах (см. раздел Г-3). [c.249]

Физическое строение жидкостей и стекол характеризуется статистической неупорядоченностью, в которой находятся атомы, молекулы или более сложные комплексы и сверхмолекулы . Это состояние неупорядоченности противопоставляется упорядоченной структуре кристаллических силикатов, установленной рентгенографическими методами. Дифракция в трехмерных структурах с дискретными максимумами интерференции, подчиняющаяся основным уравнениям Лауэ и Брегга, в хаотических фазах не наблюдается. Теорию дифракционных явлений в этих фазах можно развить при помощи статистических методов и дать уравнения для интенсивности дифрагированных лучей. Выводы этих уравнений, основанные на вычислении характеристических функций распределения изотропных фаз, были сделаны Цернике и Принсом для газов и жидкостей, которые рассматриваются ими как конденсированные газы. В основу выводов положено допущение, согласно которому интенсивность дифракции монохроматических рентгеновских лучей, исходящих от материальных частиц 1(з) под углом ф определяется дисперсионной функцией g(r), которая представляет собой функцию вероятности распределения частиц на сферах с радиусом г. [c.167]

Определение положения водорода в структурах с водородной связью в течение длительного времени являлось проблемой, которая неоднократно обсуждалась. В настоящее время эта проблема во многих случаях решена с помощью метода дифракции нейтронов. Ранние исследования льда [31] показали справедливость структуры (по Полингу) с дискретными молекулами воды и хаотическим расноло-лгением атомов водорода на связях О - - О. Было установлено центральное положение водорода в группе F И F соединения KHFg [21]. Определены положения водорода в соединении КН2РО4 при нормальной комнатной температуре и в сегнетоэлектрическом состоянии [3]. Дальнейшее очень оригинальное исследование по определению положения атомов водорода в кристаллической структуре резорцина было проведено Беконом [2]. [c.56]

Таким образом, многие явления, в действительности очень сложные, будут интерпретированы как простые. Другими словами, область составов, приписываемая бертоллиду, может содержать ряд дискретных, стехиометрических фаз, описываемых по-видимому, нерациональной формулой, причем металлические решетки этих фаз очень похожи. При этих обстоятельствах систематическое применение мбтодов работы с монокристаллами не просто имеет ряд преимуществ, но й является настоятельной необходимостью, если, разумеется, такие кристаллы можно получить. При этом метод дифракции нейтронов, если относительное рассеяние элементами не зависит от их атомных номеров, начинает играть все возрастающую роль при решении непосредственных проблем структурного анализа. [c.106]

Дальний порядок в термоэластопластах исследовали методом малоуглового рентгеновского рассеяния одновременно несколько коллективов исследователей в Англии и США [159, 394, 395, 462, 463, 608, 769]. Келлер и др. [463] исследовали прутки блок-сопо-лимера СБС с 25% полистирола, полученные экструзией. Молекулярные массы блоков составляли соответственно Ы0 5,5-10 и ЫО г/моль. Картина дифракции рентгеновских лучей показана на рис. 4.6. Интенсивность и контрастность рефлексов увеличивались после длительного отжига образцов. Келлер и др. [462, 463] заключили, что дискретная фаза полистирола распределена в виде цилиндров с гексагональной симметрией относительно направления экструзии. [c.122]

Электромагнитное. излучение имеет двойственную природу. В нем сочетаются как волновые, так и корпускулярные свойства, проявляющиеся в различных явлениях. Некоторые из них (дифракция, преломление и др.) могут бьгть объяснены с позиций волновой теории. Другие (поглощение, испускание излучения) —лишь при допущении, что излучение состоит из дискретных порций энергии, которйе назьшаются квантами или фотонами. [c.31]

Двойственную природу обнаруживает также электромагнитное излучение. Дифракция и интерференция света (и радиоволн) служат убедительным доказательством его волново природы. Вместе с тем взаимодействие излучения с частицами вещества доказывает, что излучению присущи также свойства частиц, что его можно рассматривать как газ фотонов. Именно монохроматич. излучение испускается и поглощается атомами или молекулами дискретно, отдельными иорциями , его энергия и импульс изменяются скачкообразно. При столкновении со свободным электроном фотон ведет себя подобно частице, ои передает электрону часть своей эпергии и илшульса. [c.253]

Просвечивающая электронная микроскопия [221] показала, что на ранней стадии осаждения родия на поверхности (111) серебра происходит образование дискретных ориентированных пирамид. В этом случае их распределение на поверхности имеет случайный характер. Однако при осаждении кристаллитов золота даже на моноатомных ступенях каменной соли неоднократно наблюдалось предпочтительное осаждение. Это явление будет обсуждаться в данном обзоре в качестве примера использования метода делинеаризации поверхностных ступеней (рис. 23). Предпочтительное образование центров кристаллизации на ступенях поверхности может возникнуть как для ориентированных, так и для неориентированных осадков в последнем случае ориентация кристаллитов на ступенях оказывается такой же, как и в том случае, когда зарождение центров кристаллизации на поверхности носит случайный характер. Иногда при осаждении металлического пара на другом металле возникают осложнения, вызванные образованием сплава. Если медь осаждается на золоте при комнатной температуре, то образуется тонкий слой сплава медь — золото [226]. Лишь после осаждения других, новых слоев меди можно методом электронной дифракции определить параметры решетки меди. [c.184]

При рассеянии полимерами рентгеновских лучей под малыми углами возникают явлегшя двух типов диффузное рассеяние и дискретная дифракция. Важно установить различия между этими явлениями, так как между ними может совершенно отсутствовать связь рассматриваемые явления вызваны различными типами агрегации молекул полимера. В настоящем параграфе дается краткое рассмотрение типов наблюдаемых обычно картин рассеяния. [c.193]

На основе упрощенного анализа явления можно ожидать, что в результате деформации при растяжении даже полимера, характеризующегося высоким содержанием пластинчатых структур (например, полиэтилена), большинство его цепей развернется и перейдет в выпрямленное состояние. При такой ориентации всегда наблюдается значительное уменьшение интенсивности дискретного рассеяния под малыми углами [53 ]. Предполагают, что слабую дифракцию от больших периодов, которую еще удается наблюдать, порождают оставшиеся нераспрямленными складки [54]. Если теперь к системе подвести тепло, чтобы обеспечить достаточную подвижность сегментов цепей, то при этом вновь образуются складки. Как следует из характера дискретного рассеяния под малыми углами, чем выше температура, тем больше количество складок и тем больше их период [12, 45]. Для того чтобы объяснить физические свойства полимеров, часто связанные с рекристаллизацией, следует предположить, что новообразование складок происходит совершенно случайно и в этом процессе должны принимать участие отдельные цепи или только малые группы цепей. Несомненно, что образование пластин не обусловлено процессами новообразования складок и рекристаллизации при температурах, обычно используемых на практике при термической обработке, так как следовало бы ожидать, что наличие таких кристаллических пластин должно оказывать вредное влияние на прочность ориентированного волокна. В самом деле, хрупкость полимера, часто вызванная слишком высокой температурой термической обработки, может быть обусловлена образованием пластин. Такие пластины, расположенные поперек оси волокна, наблюдал Кобаяши в отожженных волокнах линейного полиэтилена [55]. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология