Кристалл-дифракционный метод

В основе всех экспериментальных исследований структуры кристаллов дифракционными методами лен>ит получение функциональной зависимости интенсивности рассеянного излучения С/ (Н), описывающей дифракционную картину. Дифракционная картина представляет собой пространственное распределение рассеянного образцом рентгеновского излучения и может быть описана путем указания интенсивности рассеянного излучения в каждой точке пространства, окружающего кристалл. [c.112]

Перечень работ по количественному изучению природы химической связи в полярных кристаллах дифракционными методами по существу этим исчерпывается. [c.110]

Кристалл-дифракционный метод [c.36]

В дифракционных методах исследования структуры используются рентгеновские лучи, поток электронов или нейтронов с длиной волны того же порядка, что и расстояния между атомами в молекулах или между атомами, ионами и молекулами в кристаллах. Поэтому, проходя через вещество, эти лучи дифрагируют. Возникающая при этом дифракционная картина строго соответствует структуре исследуемого вещества. Рентгеновские лучи (рентгенография) чаще всего применяют для исследования структуры кристаллов, электроны (электронография) — для исследования газов и кристаллов нейтроны (нейтронография) — для исследования жидкостей и твердых гел. [c.150]

Для исследования структуры кристаллов и ж идкостей применяется также нейтронография. Преимущество нейтронографии по сравнению с другими дифракционными методами исследования заключае-ется в возможности установить пространственное положение атомов водорода, что особенно ценно при изучении биологических объектов и помогает решению фундаментальных проблем молекулярной биологии. [c.154]

В дифракционных методах исследования структуры используются рентгеновские лучи, поток электронов или нейтронов с длиной волны того же порядка, что и расстояния между атомами в молекулах или между частицами (ионами, атомами или молекулами) в кристаллах. Поэтому, проходя через вещество, лучи рассеиваются (дифрагируют). Возникающая дифракционная картина строго соответствует структуре исследуемого вещества. Среди дифракционных методов различают рентгенографию, электронографию и нейтронографию. [c.182]

При значительных размерах кристаллов дифракционные кольца на дебаеграммах получаются не сплошными, а точечными, состоящими из отдельных пятен (рефлексов). Определение степени дисперсности в этом случае основано на зависимости числа рефлексов в кольце от размера частиц. При использовании препаратов в виде шлиф.а размер частиц может быть установлен по методу эталона. По этому методу сначала снимается рентгенограмма эталонного образца из того же материала, что и исследуемый образец, но с известным размером зерен, который находится, например, с помощью микроскопического анализа. По числу М пц пятен на кольце hkl эталонного образца определяют значение постоянной К [c.100]

Вместе с тем дифракционные методы получили широкое распространение при решении множества прикладных задач в физике твердого тела, металловедении, геологии, биологии и других науках. Сейчас уже невозможно дать описание всех или даже большинства проблем, успешно решаемых дифракционными методами, однако ряд методических приемов структурного анализа является достаточно общим для различных областей науки и техники. Любое экспериментальное исследование должно начинаться с подробного изучения исходного объекта. По его дифракционному спектру. j (О) определяют атомно-кристаллическую структуру или идентифицируют ее с известной структурой эталона, изучают фазовый состав объекта, определяют размеры элементарной ячейки, В случае монокристаллических образцов определяют ориентацию и степень совершенства кристалла, д.ля поликристаллов бывает важным знание размеров зерен и наличия текстуры, [c.146]

При прохождении света через узкую щель происходит дифракция световых лучей, при которой они способны интерферировать, т. е. усиливать или поглощать друг друга. При этом между длиной волны излучения, углом падения лучей и постоянной дифракционной решетки существуют простые соотношения, вытекающие из волновой теории света. Именно эти закономерности и лежат в основе так называемых дифракционных методов изучения структуры кристаллов. В настоящее время применяют два основных метода получения дифракционных рентгенограмм кристаллов порошковый и метод вращения кристалла. И в том и в другом методе используют монохроматическое рентгеновское излучение. Анализ получаемых рентгенограмм не всегда прост, тем не менее удается определить не только размеры и форму элементарной ячейки, но и число частиц, входящих в ее состав. Так, ориентируя кристалл определенным образом, можно установить постоянные решетки,а следовательно, и размеры элементарной ячейки. Зная плотность кристалла, можно рассчитать массу эле- [c.91]

Конечной целью исследований с применением дифракционных методов является расшифровка атомной структуры кристалла данного соединения. Одновременно решается также ряд частных структурных вопросов, которые важны для выяснения закономерностей структурообразования комплексов определяется дентатность и способ координации лиганда, структура хелатного кольца, наличие полимеризации и взаимодействия металл — металл, характер межмолекулярных взаимодействий в кристалле. [c.200]

Сравнительные возможности дифракционных методов изучения структуры кристаллов и веществ в других агрегатных состояниях [c.129]

Следует, однако, подчеркнуть одну принципиальную разницу между структурным анализом кристаллов и дифракционными методами изучения строения вещества в других агрегатных состояниях. Ориентационная неупорядоченность молекул в газах и жидкостях и неупорядоченность структурных элементов в стеклах позволяют получать из дифракционных данных лишь картину строения, усредненную по всем возможным ориентациям. Пространственную архитектуру молекул (в случае газов и жидкостей) или структуры в целом (в случае стекол) приходится восстанавливать, пользуясь приемами индукции, а не дедукции. [c.130]

Изложение основ рентгеноструктурного анализа кристаллов было бы неполным без обсуждения его роли и места в системе современных физико-химических методов изучения вещества и его значения для решения химических задач. Прежде всего необходимо выяснить, в чем заключаются преимущества и недостатки рентгеноструктурного анализа по сравнению с другими родственными дифракционными методами — электронографическим и нейтронографическим. Далее следует сопоставить возможности дифракционных методов изучения строения вещества в разных агрегатных состояниях и прежде всего рентгеноструктурного анализа кристаллов, рентгенографии стекол и жидкостей и электронографии газов. [c.169]

Равновесное расстояние Rq между ионами определяется экспериментально дифракционными методами, а коэффициент отталкивания п находят по сжимаемости кристалла. Пусть объем моля кристалла [c.115]

Атомные радиусы. Атомы не имеют строго определенных границ, что обусловлено волновой природой электронов. В расчетах пользуются так называемыми эффективными, или кажущимися, радиусами, т. е. радиусами шарообразных частиц, сближенных между собой при образовании кристалла. Их определяют экспериментально с помощью различных физических (спектроскопических и дифракционных) методов исследования. [c.57]

Исследования строения серы дифракционными методами демонстрируют как достижения, так и слабые стороны этих методов. Если бы сведения о строении молекул 8в в парах, кристаллах и разбавленных растворах отсутствовали, то правильный анализ кривых атомного распределения едва ли был бы возможен. На основании положения и площади первого изолированного максимума легко можно было бы прийти к неверному выводу о том, что жидкая сера состоит из молекул 83. [c.212]

Установление закономерностей во внешней форме кристаллов привело к признанию трехмерной периодичности в их внутренней структуре. Это было сделано задолго до того, как появилась возможность определения расположения атомов в кристаллах с помощью различных дифракционных методов. [c.407]

Дифракция нейтронов, как и рентгеновская дифракция, используется для анализа кристаллических образцов. Этот метод является фактически дополнительным к методу рентгеновской дифракции рентгеновское излучение рассеивается электронами, а нейтроны — ядрами атомов. Сочетание надежных данных, полученных при помощи этих двух дифракционных методов, позволяет получить информацию о распределении электронной плотности в молекулах кристаллов. [c.390]

В области длин волн X < 0,7 А ППД позволяет получить разрешение, не уступающее кристалл-дифракци-онному методу. При анализе низких содержаний элементов, аналитические линии которых находятся в области Х> 0,7 А, кристалл-дифракционный метод остается незаменимым. [c.17]

Коэффициент К зависит от интенсивности h первичных фотонов на поверхности образца, массового коэффициента фотоэлектрического поглощения Тд первичного излучения в определяемом элементе, расстояния R от образца до источника возбуждающего излучения, выхода флуоресценции Wq при возбуждении атома определяемого элемента на -уровень, величины скачка поглощения Sg для (/-уровня, вероятности ргперехода атома, возбужденного на -уровень, с испусканием г-й линии, площади образца 5 и, наконец, от отношения длины первичного рентгеновского излучения Я] к длине волны kf i-й линии вторичного (флуоресцентного) спектра определяемого элемента А с массовой концентрацией Сд. При кристалл-дифракционном методе обеспечения спектральной избирательности коэффициент пропорциональности К зависит еще от коэффициента F, учитывающего общие потери интенсивности флуоресценции из-за конечной апертуры кристалла, поглощения в воздухе, в кристалле и других факторов. [c.18]

Первоначально для выделения аналитической линии использовался лишь кристалл-дифракционный метод 9], основанный на дифракции рентгеновского излучения на кристалле-анализаторе. Достижения в области радиоизотопных источников, специальных маломощных рентгеновских трубок, спектрометрий рентгеновского излучения позволили разработать бескристальные методы обеспечения спектральной избирательности, отли чающиеся существенной аппаратурной простотой. [c.36]

III. Определение двух линейных и одного углового .чраметра решетки, определение дифракционной группы кристалла. Эксиликациоиный метод (ОГНЕ), [c.376]

Рентгеногониометрические методы оказались наиболее удобными для прямого определения атомно-кристаллической структуры веществ, так как они сразу же позволяют получать экспериментальные фурье-представления соответствующего сечения обратной решетки кристалла. Методика прямого определения кристаллических структур дифракционными методами достаточно подробно изложена в работах [6, 7]. [c.117]

Многочисленные применения рентгеновских дифракционных методов связаны с возможностью прецизионных измерений размеров элементарной ячейки кристаллов. Размеры элементарной ячейки зависят от состава кристалла, его температуры, от приложенного к нему давления и т. д. В большинстве случаев изменения величины размеров элементарных ячеек кристаллов, обусловленные перечисленными выше причинами, сравнительно невелики, поэтому цеобходимо иметь возможность проводить соответствующие измерения с достаточной точностью. [c.149]

В последние десятилетия наблюдалось бурное развитие рентгеноструктурного анализа (в первую очередь с использованием монокристаллов), а также других дифракционных методов исследования. Это обусловлено рядом причин. Одной из них явилось кардинальное усовершенствование рентгеновской аппаратуры, включая разработку ряда типов дифрактометров, управляемых ЭВМ, для съемки монокристаллов, внедрение новых способов регистрации рентгеновского излучения, использование монохроматоров. В результате точность экспериментальных данных резко возросла и появилась возможность решения принципиально новых задач (локализация легких атомов, определение деталей распределения электронной плотности на базе совместных данных нейтронографического и рентгеновского методов). Не менее важным обстоятельством явилась разработка комплексов программ обработки результатов измерений и определения структуры кристаллов, зачастую с недостаточно охарактеризованным химическим составом. Этой области применения рентгеноструктурного ана 1иза в химии посвящено несколько прекрасных монографий и учебников, и структурные разделы почти обязательно включаются в работы по синтезу новых соединений, так как дают непосредственные данные о пространственном расположении атомов в кристаллах а иногда являются и удобным способом определения химического состава, в особенности если известен качественный состав. [c.3]

Таким образом, существует три классических метода получения дифракционного эффекта от кристалла полихроматический метод (или метод Лауэ), метод порошка (или метод Дебая — Шерера) и метод враш ения монокристалла. Различные схемы, основанные на методе вращения, но включающие то или иное перемещение кассеты с рентгеновской пленкой, называют рентгенгониометрическими. [c.55]

Роль возбудителя дифракционных эффектов в кристалле могут выполнять рентгеновские лучи, поток электронов или поток нейтронов при соответствующей скорости (по соотношению де Бройля частице с массой т и скоростью V соответствует волна длиной Х=Ь1тю). Соответственно существуют три дифракционных метода структурного анализа рентгеноструктурный, электронографический и нейтронографический. [c.47]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ, метод исследования атомной структуры в-ва, гл. обр. кристаллов, основагшый на дифракции электронов (см. Дифракционные методы). Существует неск. вариантов метода. Основным является Э. на просвет, при этом используют дифракцию электронов высоких энергий (50-300 кэВ, что соответствует длине волны ок. 5 10 нм). [c.451]

Первой стадией анализа неизвестного образца является идентификация врисутствующих в нем элементов, т. е. качественный анализ. Качественный анализ часто считают простым, не заслуживающим внимания методом. Читатель найдет значительно больше ссылок на работы, посвященные количественному анализу, чем качественному, которым, за небольшими исключениями в литературе, пренебрегали [109]. Если элементный соста-в образца определен неверно, то очевидно, что бессмысленно говорить о точности окончательного количественного анализа. В качестве общего замечания следует отметить, что идентификацию основных элементов, входящих в состав образца, обычно можно проводить с высокой степенью достоверности, но при рассмотрении малых добавок или следов элементов могут возникнуть ошибки, если не уделить должного внимания проблема.м наложениия спектров, артефактам и мультиплетно-сти спектральных линий. Из-за различий в подходе к качественному анализу с помощью кристалл-дифракционного спектрометра и спектрометра с дисперсией по энергии эти устройства будут рассматриваться отдельно. [c.269]

Второе следствие заключается в том, что при данной установке 0 на конкретном кристалле с межплоскостным расстоянием <1 будет дифрагировать рентгеновское излучение с различной энергией, которое удовлетворяет одному и тому же значению произведения. Так, если дифракция происходит прн п= и она также будет иметь место при п = 2 и Л=(Л1/2) и т. д. В качестве примера рассмотрим серу в железо-кобальтовом сплаве. Длина волны линии 5/ ( =1) равна 5,372 А, а линии Со/С( (п=1) равна 1,789 А. Линия Со в третьем порядке отражения приходится на длину волны 3X1,789 = 5,367 А. Длины волн этих линий настолько близки, что они не разделяются обычным кристалл-дифракционным спектрометром. Такие помехи встречаются редко, но исследователь должен знать об их существовании. Хотя взаимное наложение пиков невозможно разделить спект роскопическп, рентгеновские линии 5/ и Со имеют различные энергии и их можно разделить с помощью электронных схем. Принцип этого метода заключается в. том, что [c.289]

Метод получения изображения рентгеновском излучении при сканировании по площади представляет по существу растровый рентгеновский микроскоп. Усиленный сигнал от детекторной системы—спектрометра с дисперсией по энергии или кристалл-дифракционного спектрометра — используется для модуляции яркости электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которая сканируется синхронно с электронным пучком. Таким образом, изображение на экране ЭЛТ получают за счет изменения интенсивности рентгеновского излучения с поверхности образца. Здесь используется такая же система развертки с регулировкой увеличения и такой же усилитель, что и в растровом электронном микроскопе (гл. 4). Электронный пучок может сканировать по линии в направлениях X или У и давать распределение рентгеновского излучения по линии. Пример типичного сканирования по линии для Со и Сг по поверхности окисленного высокотемпературного сплава приведен на рис. 5.14 (гл. 5). Электронный пучок можно, конечно, развертывать и по площади н получать изображение в рентгеновских лучах. Изображение в рент-геповски.х лучах при сканировании по площади может содержать тона от черного до белого в зависимости от условий эксперимента. Места с высокой концентрацией исследуемого элемента в пределах области сканирования будут на изображении почти белыми, серыми, когда концентрация элемента ниже, и черными всюду, где элемент отсутствует. Пример, иллюстрирующий результаты исследования руды, приведен на рис. 6.15. [c.296]

ЛИНИИ ОКОЛО 2 эВ). Следовательно, взаимное влияние пиков является проблемой, редкой для спект рометров с дисперсией пй длинам волн, но довольио часто встречающейся для детектора с дисперсией по энерпии. Следовательно, мы рассмотрим здесь явление наложения пиков при использовании только детектора с диспероией по энергии. Детальное рассмотрение методов коррекции взаимного влияния линий в кристалл-дифракционном спектрометре приводится в [223]. [c.119]

Тот факт, что имеется 230 способов, при помощи которых операции симметрии могут комбинироваться в трехмерные решетки кристаллов, установлен независимо друг от друга тремя учеными русским кристаллографом Федоровым в 1890 г., немецким математиком Шёнфлисом в 1891 г. и англичанином Барлоу в 1895 г. Пространственные группы обозначают, ставя сначала символ решетки Бравэ, за ним символ точечной группы с соответствующими изменениями для замены осей вращения винтовыми осями и зеркальных плоскостей плоскостями скольжения. Современное определение пространственных групп кристаллов было невозможно, пока дифракционные методы не были использованы для определения внутренней симметрии кристаллов. Знание пространствен- [c.570]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология