Информация, получаемая при измерениях дифракции

Что же касается измерения степени кристалличности образца, то для этой цели с успехом применяются методы измерения плотности, теплот плавления, метод рентгеновской дифракции, метод инфракрасной спектроскопии, метод ЯМР широких линий и т. д., которые основаны па модели двухфазного строения полимеров, т. е. наличие кристаллических и некристаллических (аморфных) областей. Однако в данном случае возникает принципиальный вопрос о правомочности отнесения складок к аморфным участкам. Три последних метода, в которых применяется облучение образцов, позволяют в принципе измерять анизотропию их кристалличности, если образцы получены прессованием большого числа пластинчатых кристаллов. В этом смысле перечисленные методы дают информацию непосредственно о структуре поверхностного слоя, содержащего складки. В частности, как показывают результаты исследования методом ЯМР, относительное содержание участков, обладающих подвижностью, не превышает нескольких процентов. Отсюда следует, что на поверхности монокристаллов находится слой полимера, свойства которого близки к свойствам аморфного образца [52—54]. Кроме того, оказалось, что значения степени кристалличности монокристаллов полиэтилена, определенные перечисленными выше методами, находятся в пределах 80—90% [55—59]. [c.231]

Разделенные изотопы также находят применение в спектроскопии и в физике твердого тела [1169]. Разницы в массах изотопов вызывают колебательные и вращательные изотопные эффекты в молекулярных спектрах. Разнообразные интересные спектроскопические эффекты вызваны разницей в значениях ядерного спина, магнитного момента и электрического квадрупольного момента для различных изотопов. Изучение этих эффектов очень трудно и иногда невозможно без наличия образцов, сильно обогащенных определенным изотопом. Исследование изотопных сдвигов в оптических спектрах атомов [670, 1170, 1847] дает возможность получить информацию о распределении заряда в ядрах различных изотопов и, следовательно, о размере, форме и структуре ядра. Многие из объемных свойств твердых тел зависят от масс атомов, и хотя эти эффекты малы и трудноопределимы, они изучались при рассмотрении электрической проводимости, температуры плавления, удельного объема, удельной теплоемкости и термоэлектродвижущей силы [1346]. Исследование в области сверхпроводимости показало, что критическая температура обратно пропорциональна атомной массе [ИЗО]. Методом дифракции рентгеновских лучей было рассмотрено различие кристаллических решеток LiF и LiF. Оказалось, что решетка LiF меньше на коэффициент 1,0002. Образцы разделенных изотопов нашли применение в качестве источников излучения. Они могут быть использованы для получения монохроматического излучения и, таким образом, пригодны в качестве эталонов длин волн и точного измерения длины. [c.462]

Большая часть информации о структуре и стереохимии ациклических и циклических алканов была получена спектроскопическими методами. Рентгеноструктурный анализ был распространен на совсем небольшие алканы благодаря проведению измерений при очень низких температурах. Конформации молекул в кристаллическом состоянии определяют рентгеноструктурным методом, однако эти конформации не обязательно соответствуют конформациям в растворах или газовой фазе. В газовой фазе для относительно небольших или высокосимметричных алканов можно использовать дифракцию электронов. Этот метод имеет то преимущество, что позволяет получить дополнительную информацию о конформациях с высокой энергией путем проведения исследований при различных температурах. Ценную информацию о конформациях в газовой фазе дает микроволновая спектроскопия, особенно в тех случаях, когда имеются изотопнозамещенные алканы. [c.75]

Метод НРН дает информацию, дополняющую данные по дифракции рентгеновских лучей. При рассеянии на образце низко энергетические нейтроны получают или теряют некоторое количество энергии в зависимости от частот межмолекулярных колебаний и диффузионного движения молекул И О. Выбираются нейтроны, имеющие узкое распределение энергий, со средней энергией (4 мэВ), сравнимой с энергией низкочастотного движения молекул, и длинами волн, сравнимыми с межмолекулярными расстояниями. В таких условиях перенос энергии, соответствующий движению молекул, довольно велик по сравнению с разбросом энергии в пучке и может быть легко измерен. [c.205]

Исследование процесса разрушения вплоть до недавнего времени проводилось преимущественно на феноменологическом уровне на основе измерений чисто механических показателей. Однако В настоящее время для изучения различных стадий разрушения, начиная от элементарных актов нагружения и разрыва отдельных химических связей и вплоть до конечных стадий раскрытия трен ины, все более широко применяются разнообразные прямые физические методы. Среди них важное значение имеет инфракрасная спектроскопия образцов, находящихся под нагрузкой, измерение концентрации свободных радикалов, образующихся в ходе деформирования полимера, масс-спектрометрия продуктов распада, рентгеновская дифракция как под большими, так и под малыми углами, дифракция поляризованного света, электронная микроскопия в различных вариантах, включая сканирование поверхности образца или поверхности разрушения, а также ряд других физических методов. Их сочетание с традиционными механическими измерениями позволяет получать качественно новую информацию о механизме разрушения полимеров. [c.227]

РСА основан на дифракции рентгеновских лучей на хорошо сформированных белковых кристаллах. На основании дифракционных картин рассчитывают распределение электронной плотности в кристалле, а по картам распределения электронной плотности восстанавливают пространственную структуру молекул белка с атомным разрешением. Метод ЯМР позволяет получать ценную информацию о динамике белковых структур в растворах. Он основан на измерении времен релаксации по ширине линий резонанса. К настоящему времени методами РСА и ЯМР [c.70]

В некоторых случаях можно получить дальнейшую информацию путем измерения дифракции нейтронов. Дифракция происходит на ядрах атомов, и силу рассеяния определяет прежде всего спин ядра. Необходимую интенсивность потока нейтронов можно получить при помощи ядерного реактора. Чтобы длина волны рассеиваемых частиц по порядку величины соответствовала. молекулярным размерам, нейтроны должны быть заторможены (например, с помощью ОаО). Измерение рассеяния нейтронов, которое обычно проводят на твердых образцах, можно осуществить при помощи борофторидных счетчиков . При этом, используя ядерную реакцию В 4-+ ,11—+Ше, генерируют а-частицы, которые можно зафиксировать известными методами. [c.91]

Экспериментальные установки обычйо сочетают проведение в одной и той же вакуумной камере Оже-спектроскопии и измерений дифракции электронов низкой энергии. В результате получается информация как о химическом составе поверхности, так и о ее атомной структуре. Для изучения геометрической структуры поверхности используют электронный сканирующий микроскоп. Принцип действия этого прибора аналогичен передаче телевизионного изображения, только здесь на исследуемый объект направляется сфокусированный пучок электронов, а детектируется интенсивность отраженных электронов, которая затем передается на экран электронно-лучевой трубки. Движение сфокусированного пучка электронов вдоль исследуемого образца синхронизовано с движением луча электронно-лучевой трубки, в результате чего на ее экране получается изображение изучаемой поверхности. Разрешение современных сканирующих микроскопов составляет 5—10 нм. [c.86]

Конечно, рассчитанные теплоты реакций можно сопоставить с калориметрическими измерениями, но опять-таки полуколичественно В результате оказывается, что количественные сопоставления результатов квантово-химических расчетов возможно проводить пишь дпя таких экспериментов, в которых в хорошем приближении молекула выступает как индивидуальная система, слабо зависящая от окружения, влиянием которого можно пренебречь Это, во-первых, эксперименты по дифракции электронных пучков на молекулах в газовой фазе и, главное, спектральные эксперименты Последние особенно важны потому, что, в сошасии со вторым постулатом Бора, индивидуальные молекулы, если так можно сказать, ничего не умеют делать , кроме как поглощать или излучать электромагнит энергию и рассеивать падающие на нее частицы При этом наименьшее воздействие на моле оты оказывает именно взаимодействие с квантами электромагнитного излучения не очень высокой энергии В оптических и микроволновых спектрах молекул содержится вся информация, которую, в принципе, можно получить, решая соответствующее уравнение Шрёдингера Именно поэтому результаты теоретических расчетов молекулярных спектров дпя различных диапазонов шкалы электромагнитных волн (ультрафиолетовая и видимая обпасти, инфракрасная и микроволновая) дают наилучшую базу дпя контроля качества всех важнейших этапов квантово-химических вычислений путем сопоставления их с реальными спектрами Алгоритмы таких вычислений составляют содержание теории молекулярных спектров Эта теория образует отдельную главу теоретической фшики молекул, и поэтому ее более или менее подробное изложение не является нашей задачей Мы здесь [c.334]

Как более неблагоприятный вариант мы расцениваем ситуации, когда при заведомо различных типах ориентационного надмолекулярного порядка получаются одни и те же значения F. Поскольку наблюдать отдельные цепи в электронный микроскоп, даже при гарантии отсутствия артефактов, невозможно, и сканирование посредством локальной электронной дифракции тоже не решает проблему, можно было бы уповать на рассеяние нейтронов. Но тут снова возникают неприятности усреднение ведется по всем меченым макромолекулам, опять-таки безотносителько к тому, находятся они в кристаллических или аморфных областях образца, а поэтому получающийся из этих измерений среднеквадратичный радиус инерции не дает нужной информации. [c.367]

Таким образом, методы исследования локальной конформации полимерных цепей оказываются практически идентичными тем которые применяются для исследования молекулярной структура низкомолекулярных соединений. В то же время методы изучени. конформации макромолекулы как целого в определенной степеш могут считаться специфическими для полимерных объектов. Одниг, tr из таких методов является рассеяние света, измерение которог о Дебай предложил использовать для характеристики размеров поли-, мерных цепей, размеры которых сравнимы с длиной волны Я. Анало- гичный подход использовался также в методе ренртеновской дифракции под малыми углами, что дало возможность исследовать микроструктуру полимеров на уровне элементов размерами порядка сотен ангстрем. В табл. III.1 дан перечень методов исследования структуры полимеров. Естественно, в определенных случаях удается получать косвенную информацию о конформации полимерной цепи в целом по результатам исследования локальной структуры макромолекулы на уровне сегментов. Следует также заметить, что методы исследования свойств растворов полимеров, служащие для характеристики конформации макромолекулы в целом, а также методы исследования набухания, динамических свойств и т. п., позволя- [c.162]

Дифракция низкоэнергетических электронов чувствительна к примесям [105]. Если инородные атомы занимают решетку, несколько отличающуюся от решетки данного твердого тела, то можно различить дифракционную электронограмму каждого монослоя, за исключением того, который принадлежит водороду. Но если решетки адсорбата и твердого тела идентичны, как для СО на никеле, то следует прибегнуть к измерению интенсивности. В благоприятных условиях при помощи метода ДЭНЭ можно определить по меньщей мере 5%-ное покрытие поверхности примесями. Если используется меньший угол атаки, то и дифракция высокоэнергетических электронов также может дать информацию о поверхностных примесях [106]. Было предположено [107], что информацию о составе поверхностных загрязнений можно получить сочетанием этого метода с рентгеновским флуоресцентным анализом (как в обычном электронном микроанализе). [c.141]

Большую часть информации, используемой в этой области, можно получить несколькими методами. Это прежде всего электронный и оптический микроскопы, дающие точное представление о частицах твердого вещества и их размерах. Что касается удельной поверхности образцов, то она определяется методами, основанными на измерении адсорбции газов (метод Брунауэра, Эмметта и Теллера, метод Харкинса и Юра) [18—20]. Благодаря измерениям адсорбции газов можно получить подробную информацию об объеме и размерах самых тонких пор твердого вещества, причем использование электронных вычислительных машин облегчает эту работу [21, 22]. Размер самых больших пор определяется методом вдавливания ртути. Дифракция, так же как и диффузионное рассеяние рентгеновских лучей, в некоторых случаях может дополнить эти методы, позволяя определить размер элементарных кристаллических блоков, если их размеры малы. Распределение зерен по размерам в порошкообразном обра.зце можно определить при непосредственном наблюдении в микроскоп, а также при фракционировании ситами с последующим взвешиванием или с помощью седиментационного анализа [23]. [c.25]