Рентгеновская дифракция структурные факторы

Таким образом, сопоставляя числовые значения положения и площади первого максимума кривой распределения со значениями, вычисленными по предлагаемым моделям, можно судить о пространственном расположении атомов в исследуемом бинарном сплаве. Однако удовлетворительное совпадение теоретических кривых распределения с экспериментальными не всегда достигается. В некоторых случаях результаты исследования структуры бинарных сплавов могут оказаться неоднозначными, поскольку на основании одной экспериментальной кривой интенсивности /(5) двухкомпонентного расплава получается лишь средняя функция атомного распределения р (Я). Нас же интересуют парциальные функции 0ц(7 ), Q22 R), Qi2 R) и Q2l R), описывающие структуру расплавов. В принципе они могут быть определены путем проведения трех независимых дифракционных экспериментов. В одном эксперименте используется дифракция рентгеновских лучей, в другом — дифракция нейтронов, в третьем — дифракция электронов (или нейтронов, если один из компонентов обогащен его изотопом). В разных излучениях атомные амплитуды рассеяния / 1(5) и а(5) неодинаковы, отличаются друг от друга и экспериментальные кривые интенсивности /(5). С их помощью могут быть рассчитаны парциальные структурные факторы а (8), Фурье-анализ которых дает искомые парциальные функции распределения д ij(R). [c.87]

Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей ЦК), монохроматизированных отражением от кристалла, должна быть очищена от комптоновского рассеяния, а также исправлена на абсорбционный и поляризационный факторы. Таким образом, удается получить изменения структурного фактора с вектором дифракции К (рис. 12.2). Полученные так интенсивности рассеяния анализируют с помощью выражения (8.15), вычисляя величину [c.314]

Карты электронной плоскости, вычисленные по этой формуле, дают картину пространственной структуры молекулы. К сожалению, их нельзя получить непосредственно из экспериментальных данных. Фактически дифракция рентгеновских лучей позволяет измерить только интенсивность 1нк/, и для каждого рефлекса известен только модуль структурного фактора [c.243]

Исследование дифракции рентгеновских лучей на реальных кристаллах, занимающих промежуточную область между совершенным идеально мозаичным состоянием, представляет большой интерес как для анализа мозаичности структуры их, так и для определения структурных факторов, монохро-матизации рентгеновского излучения и решения других вопросов. До последнего времени изучение дифракции рентгеновских лучей на реальных кристаллах касалось главным об-разо.м вопросов, связанных с влиянием плотности дислокаций на полуширину (форму) кривой рассеяния и в некоторой мере интегральную интенсивность рассеяния. Вопросы поляризации рентгеновского излучения, рассеянного от кристаллов с различной плотностью дислокаций, не получили должного внимания. Исследовапия кремния [1] показали, что плотность дислокаций в кристалле оказывает существенное влияние на поляризацию рассеянного рентгеновского изл че-ния. [c.56]

ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ИДЕАЛЬНОМ МАЛОМ КРИСТАЛЛЕ. СТРУКТУРНЫЙ ФАКТОР ИНТЕНСИВНОСТИ [c.33]

Задачу определения структурных амплитуд, исходя из предполагаемых координат атомов, можно решать не только расчетным методом, но и экспериментально — путем моделирования процесса дифракции. Кристалл заменяется моделью предполагаемой структуры, а рентгеновские лучи — монохроматическим пучком света. Интенсивности дифрагируемых моделью лучей соответствуют структурным факторам Р кк1) рентгеновских лучей, отраженных кристаллом. На практике приходится ограничиться двухмерными моделями, т. е, проекциями структуры. Поэтому при помоши оптического прибора получают значения / р только отражений экваториальных слоевых линий. В этом состоит ограничение данного метода. [c.133]

Решение фазовой проблемы было найдено введением в рентгеноструктурный анализ белка его изоморфных производных невалентных комплексов белка с тяжелыми атомами (Аи, РЬ, Hg, Ag, T1 и др.), присоединение которых не должно искажать пространственного строения белковой молекулы и кристаллической решетки. Тяжелые атомы обладают большой электронной плотностью и, следовательно, значительной интенсивностью томсоновского упругого рассеяния, что сказывается на структурных факторах многих рефлексов и заметно изменяет картину рентгеновской дифракции. Различие интенсивностей дифрагированных пучков кристаллами нативного белка и его производных можно использовать для определения фаз, если предварительно установить положения тяжелых атомов. Существует несколько различных способов решения этой задачи [198, 548]. [c.156]

Кристаллическая решетка белков, не содержащих аномально рассеивающих центров, дифрагирует рентгеновские лучи от обычной трубки с медным анодом нормально. Аномальное рассеяние в этом случае отсутствует, так как частоты собственных колебаний атомов Н, С, N, О и S весьма далеки от частоты ш А -излучения для возникновения резонанса. Общая дифракция белкового кристалла, обладающего аномально рассеивающими центрами, описьшается для каждого измеренного рефлекса структурным фактором Fj h). Он включает нормальную часть — состоящую из рассеивающих компонент от всех атомов структуры белка, и аномальную часть. Последняя равна произведению нормальных компонент аномально рассеивающих центров [ д(/г)] на отношение факторов аномального к нормальному рассеянию —Следовательно, [c.158]

В кристаллической одномерной молекулярной решетке N может достигать 10 (или больше). Поэтому структурный фактор становится очень большим всякий раз, как только sin(jrS а) приближается к нулю. Это происходит во всех случаях, когда величина S а приближается к целому числу. По сравнению с острым пиком рассеяния при целом S а все остальные значения F(S) пренебрежимо малы. Следовательно, интерференционная функция для линейной цепочки (ряда) точек (атомов) приводит к дискретной картине рассеяния. (В Дополнении 13.4 иллюстрируются подобные эффекты при оптической дифракции.) Вообше рассеяние может наблюдаться только для определенных относительных ориентаций объекта и детектора рентгеновских лучей. Этот результат носит название условия Лауэ [c.327]

Уравнение (13.70) — одно из ключевых в рентгеновском структурном анализе. Оно дает прямой способ расчета картины дифракции от кристалла при условии, что известна структура элементарной ячейки. Наоборот, если известен структурный фактор F (Л, к, /), можно рассчитать распределение электронной плотности в кристалле. Для этого надо воспользоваться уравнением, идентичным уравнению (13.39). Однако вместо того, чтобы использовать для описания вклада элементарной ячейки уравнение (13.38), следует прибегнуть к соотношениям (13.67) и (13.70). [c.344]

Нейтронная дифракция является основным методом определения степени упорядочения. Рентгеновский анализ труден из-за существенного различия рассеивающих. способностей атомов С и N и большинства переходных металлов. Упорядочение легких атомов удалось обнаружить при изучении фазовых диаграмм методом дифференциального термического анализа (ДТА), а также методом ЯМР. Многие из упорядоченных структур карбидов и нитридов, обсуждаемых в этом разделе, предположительны. Некоторая неопределенность существует главным образом в тех случаях, когда структурный тип был выведен без привлечения метода дифракции нейтронов. Например, высокотемпературной модификации фаз МегС предположительно была приписана структура Ц, в которой атомы углерода расположены беспорядочно. В основу этого предположения положен тот факт, что энтропийный фактор должен увеличиваться при повышении температуры. Однако наличие именно этого структурного типа не соответствует данным нейтронной дифракции. Некоторые из типов упорядочения могут быть также стабилизированы примесями, такими, как кислород или водород. Различия между структурами в основном наблюдаются во второй. координационной сфере, и поэтому изменение энергии между структурами может быть малым и на него может влиять наличие примесей. [c.46]

Следовательно, вызывает удивление тот факт, что нуклеаза стафилококка не проявляет гидролитической активности в присутствии Ьа(1П),У(111) или Еи(П1) [296]. Однако сравнительное исследование [309] влияния катионов лантанидов на активацию а-амилазы — Са(П)-содержащего металлофермента — показывают, что не все катионы лантанидов одинаково эффективны при замещении Са(И). Как указывали Смолка и др. [309], прямое сравнение ионных радиусов редкоземельных элементов с радиусом Са(И) затруднено, поскольку при определении радиусов катионов металлов методами дифракции рентгеновских лучей были использованы различные кристаллические соли и окислы. Кроме того, для комплексов лантанидов с ЭДТА [314, 315], которые могут рассматриваться как аналоги многофункционального центра связывания в белке, характерны высокие координационные числа, вплоть до 10. Дополнительные по сравнению с большинством комплексов Са(П) координационные места обычно заняты молекулами растворителя. Этот структурный фактор может оказаться существенным при связывании лантанидов с нуклеазой стафилококка. [c.121]

Привычным является положение о том, что от применения рентгеновских методов поступает исключительно чисто структурная, гео метрическая информация. Однако давно уже известно, что рентгеновская дифракция может давать не только структурную, но и динамическую информацию, т. е. определять характеристики колебаний атомов, входящих в состав кристаллических областей. Это делается на основе измерения интенсивности ристалличес-ких рефлексов при контроле сохранения угловой ширины рефлекса [1]. Если измерять интенсивность рефлекса при различных температурах, то появляется возможность определения фактора Дебая —Валлера, из которого рассчитывается среднеквадратичное смещение атомов, в направлении, перпендикулярном данной отражающей плоскости. Так, для полимера определяют амплитуды колебаний скелетных атомов вдоль оси макромолекулы и в [c.101]

Самая общая цель — найти такую структуру молекулы, которая наилучшим образом согласуется с полученными дифракционными данными и не противоречит (без должных на то оснований) нашей химической интуиции и имеюшемуся набору структурных данных. При такой постановке вопроса становится очевидным, что метод дифракции рентгеновских лучей практически не является абсолютным при определении структуры. В случае большинства макромолекулярных структур необходимо использовать кроме чисто дифракционных данных и другую информацию. Иными словами, для того, чтобы однозначно установить положение и тип каждого атома в структуре, недостаточно одних только рентгеновских данных. Даже если бы можно было экспериментально измерить все фазы структурных факторов, информации могло бы не хватить. Остается лишь удивляться смелости первых ученых, взявшихся за расшифровку структур макромолекулярных кристаллов. [c.371]

В данном уравнении К представляет собой масштабный коэффициент, необходимый для того, чтобы привести экспериментальные данные (полученные в произвольном масштабе, зависящем от размера кристалла и интенсивности пучка рентгеновского излучения) к абсолютному масштабу рассеяния (величины /), используемому при определении расчетных структурных амплитуд (Fhfei) (или F ) из известных координат атомов Xj, yj, zj с использованием уравнения 11.2-7. Фактор А представляет собой коэффициент коррекции на поглощение рентгеновского излучения в соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бера, который также должен учитьшать размер и характер (распределение сходных по симметрии граней) кристалла. Фактор Лоренца L компенсирует разницу в эффективных временах измерения для брэгговских отражений и зависит от брэгговского угла в и схемы экспериментальной установки. Р — поляризационный фактор, который позволяет учесть тот факт, что эффективность дифракции рентгеновских лучей зависит от поляризации падающего луча. [c.400]

Этот метод используется и для описания процесса распространения электромагнитных волн, и в частности рентгеновских лучей. В предыдущих главах комплексные функции не вводились, для того чтобы не затушевывать формальными математическими соотношениями физическую сущность дифракции рентгеновских лучей. В настоящей главе вопросы атомного рассеяния, рассеяния конечной совокупностью атомов и дифракции рентгеновских лучей кристаллом будут рассмотрены с новой, в математическом отношении, точки зрения, что позво-I лит вывести некоторые формулы, которые были приняты ранее без I доказательства (в частности, формулы интерференционного фактора, i температурного фактора и фактора интегральности), и ввести понятие I структурной амплитуды — одно из центральных понятий теории I рентгеноструктурного анализа. [c.81]