Рентгеновская дифракция элементы симметрии

Интересно. отметить, что во времена классической кристаллографии, еще до открытия дифракции рентгеновских лучей, единственными элементами симметрии, которые можно было наблюдать при морфологических исследованиях, являлись чистые плоскости отражения и чистые оси вращения. Но даже эти элементы экспериментально часто были неопределимы. В настоящее время при изучении рентгеновских спектров получают непосредственное доказательство существования плоскостей скольжения и винтовых осей и не получают никаких сведений относительно чистых отражений и чистых вращений, поскольку рассматриваются лишь систематически отсутствующие спектры. [c.40]

Первая операция при определении полной пространственной симметрии кристалла заключается в установлении его точечной группы (приложение III). Точечную труппу хорошо сформированного кристалла можно установить при изучении расположения его граней. Если же грани образованы недостаточно хорошо, то внутреннюю симметрию необходимо определить рентгенографически. Рентгенографическое определение, впрочем, всегда проводят в качестве контрольного. Элементы симметрии кристалла можно установить по лауэграмме, например приведенной на рис. IV.1. На лауэграмме каждый элемент симметрии кристалла, совпадающий с осью лучка рентгеновских лучей, будет проявляться на пленке в виде симметричного расположения рефлексов. Так, из рис. IV.1 следует, что имеется ось 2-го порядка и две плоскости отражения, параллельные пучку рентгеновских лучей. Для определения всех элементов симметрии необходимо проверить все ориентации кристалла, так чтобы каждая из осей или плоскостей стала параллельной пучку и могла бы быть при этом идентифицирована. Таким образом определяется полный набор элементов симметрии, составляющий одну из точечных групп. Существенным препятствием для осуществления этой процедуры является тот факт, что все кристаллы при рентгеноструктурном исследовании кажутся центросимметричными, поскольку отражение от одной стороны набора плоскостей решетки обычно неотличимо от отражения от другой стороны. Для преодоления этой трудности были разработаны специальные методы. Простейший из них заключается в изучении внешней формы кристалла, позволяющей судить, существует ли центр симметрии. Примечательно, что простое макроскопическое наблюдение в этом случае может дать существенную информацию, дополняющую ту, которая получается при использовании метода дифракции рентгеновских лучей. [c.772]

Стабильность и сферическая симметрия электронных оболочек атомов инертных газов предопределяют образование кубической гранецентрированной решетки при переходе в твердое состояние. Структура этих элементов в жидком состоянии исследовалась методом дифракции рентгеновского излучения и нейтронов. [c.156]

Дифракция (обычно рентгеновских лучей, но также электронов и нейтронов) позволяет непосредственно установить размеры элементарной ячейки, межплоскостные расстояния и некоторые элементы внутренней симметрии кристалла. Подробный анализ интенсивностей дифракционной картины дает дополнительные данные о симметрии и, если удается решить фазовую проблему, о межатомных расстояниях. В благоприятных случаях эти средние расстояния можно вычислить с точностью 0,001 А и, кроме того, получить дополнительные ценные сведения о природе тепловых движений и поверхностях потенциальной энергии для колебаний. [c.47]

Основным ограничением метода определения структуры при помощи дифракции рентгеновских лучей является зависимость рассеивающей способности атома от числа его орбитальных электронов, т. е. для нейтральных атомов от порядкового номера Z. Поэтому положения легких атомов в присутствии очень тяжелых в общем определить довольно трудно. Это относится, в частности, к водороду, и особенно тогда, когда он образует полярную связь с положительным зарядом на нем. Однако, зная число атомов в элементарной ячейке, положения легких атомов можно обычно определить из элементов симметрии и других межатомных расстояний (например, в бикарбонате натрия рис. 4.3). Иногда можно модифицировать структурный анализ и получать непосредственно положения легких атомов. Таким методом является точное измерение интенсивностей дифракциои-ных пятен (с использованием в качестве регистрирующего устройства счетчика Гейгера вместо фотографической пластинки) с последующим их сопоставлением. Для этого необходимо точно рассчитать электронную плотность, обусловливаемую тяжелыми атомами, и затем вычесть ее из общей электронной плотности, рассчитанной по экспериментальным данным. Результатом будет электронная плотность, обусловливаемая только легкими атомами. Используя этот метод, можно определить положения атомов водорода с точностью до 0,1 А. [c.188]

Изучение макроскопических свойств кристаллов постепенно привело к представлению об их упорядоченной атомарной структуре. В совершенном кристалле определенная группа атомов — его мотив — периодически повторяется в трех измерениях пространства, оставаясь идентичным самому себе и сохраняя свою ориентацию. Бесконечные фигуры, возникающие в результате таких повторяющихся трансляций, могут иметь значительно более разнообразные комбинации элементов симметрии, чем конечные фигуры. Федоров (1890 г.) и Шенфлис (1891 г.) проанализировали и классифицировали все бесконечные пространственные группы симметрии, к которым должны относиться все возможные кристаллические структуры. Изучение дифракции рентгеновских лучей в кристаллах, начатое Лауэ (1912 г.), а затем Брэггами, подтвердило гипотезу об их периодической структуре. [c.8]

Дифракция рентгеновских лучей, являющаяся важным методом исследования макромолекул, подробно рассматривается отдельно в гл. 13 и 14. Здесь же мы обсудим в общих чертах лищь некоторые результаты исследований дифракции на монокристаллах. Рентгеноструктурный анализ позволяет получить трехмерную картину регулярного распределения электронной плотности в кристаллической решетке. Как правило, некоторую информацию о размере и форме макромолекулы можно получить из симметрии кристалла, его плотности и размера основного повторяющегося элемента (элементарной ячейки). Во многих случаях получают также данные о числе субъединиц и симметрии их взаимного расположения. [c.186]