Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Использование рентгеновских лучей для исследования кристаллов

    Большой опыт пионеров кристаллографии позволял им определить из наблюдений за формой и морфологией кристаллов свойства их симметрии, а значит и тип, даже если грани кристалла совершенно не напоминали его элементарную ячейку. Сегодня для определения типа кристаллической структуры служат эффективные методы дифракции рентгеновских, электронных и нейтронных лучей, непосредственно дающие сведения о микроскопическом строении твердого тела и применимые даже в случае очень тонких кристаллитов. Эти современные методы исследования основаны на дифракции волн в трехмерной периодической решетке кристалла. В 1912 г. физики Лауэ и Фридрих впервые доказали, что при прохождении рентгеновских лучей через кристалл возникают характерные картины дифракции. Позднее аналогичные явления наблюдались при использовании электронных и нейтронных лучей. Согласно закономерностям квантовой теории дифракция основана на волновых свойствах частиц По положению максимума дифракции и его интенсивности можно определить не только тип кристаллической структуры, но и точное расстояние между частицами в решетке, а также другие важные характеристики кристалла. Использование современных высокоавтоматизированных приборов для изучения структуры и точная обработка экспериментальных данных с помощью ЭВМ позволяют с большой точностью измерять атомное строение материала. Данные, полученные таким образом, являются основной предпосылкой для глубокого проникновения в свойства материалов на атомно-теоретическом уровне и способствуют разработке новых способов получения высокочистых материалов. [c.63]


    Использование рентгеновских лучей для исследования кристаллов. Рентгеновские лучи представляют удобное средство для изучения кристаллов . Длина волны обычного света настолько велика по сравнению с размерами атомов, что мы не имеем никакой надежды увидеть даже с помощью самого сильного микроскопа детали каких-либо объектов, даже если размеры их в несколько тысяч раз больше размеров атомов. Длины же волн рентгеновских лучей имеют порядок атомных размеров и потому они исключительно подходят для рассматривания расположения атомов в кристаллах. Отражение рентгеновских лучей от плоскостей кристаллов уже обсуждалось в 3.2, где было показано, что от любой плоскости кристалла рентгеновские лучи отражаются только в том случае, если они падают на нее под определенным углом О так, что [c.214]

    Если вы когда-нибудь внимательно рассматривали кристаллы, вас наверняка должно было заинтересовать, что внутри них заставляет атомы или молекулы располагаться в таком совершенном порядке. Обычная соль, которую мы добавляем в пищу, состоит из почти идеальных кубиков с еще более поразительными формами можно познакомиться, выращивая большие кристаллы путем выпаривания растворов различных веществ. Кристаллы интересовали ученых. уже давно, и о внутреннем строении некоторых из них, как, например, хлорида натрия, они догадывались достаточно правильно еще до появления современных методов исследования, основанных на использовании дифракции рентгеновских лучей, и других высокоэффективных методов структурного анализа. [c.168]

    В настоящее время структура химотрипсина и трипсина расшифрована благодаря использованию метода дифракции рентгеновских лучей [29—32], подтвердившего предположения, сделанные на основании химических исследований. Как 5ег-195, так и Н1з-57 находятся в активном центре ферментов (рис. 7-2). Следует иметь в виду, что метод Дифракции рентгеновских лучей кристаллом фермента не дает возможности обнаружить положение атомов водорода в молекуле фермента и что на рисунке они проставлены согласно химической логике. Так, Короткое расстояние (0,30 нм) между азотом остатка Н 15-57 и кислородом остатка 5ег-195 свидетельствует о наличии водородной связи. Аналогичные рассуждения привели к выводу о присутствии других водородных связей, показанных на рисунке. Если гистидин находится в непро-тонированной форме, а гидроксильная группа серина протонирована, то мы видим, что гистидин может выступать в роли акцептора протона от —СНгОН-группы серина (т. е. в роли общего основного катализатора), повышая нуклеофильность кислорода гидроксильной группы. [c.109]


    Исследование дифракции рентгеновских лучей (т. е. углов, под которыми отражается излучение) можно использовать для определения расположения атомов в кристалле (его структуры). Использование условия Брэгга — Вульфа позволяет рассчитать расстояния между атомами. Определение структуры соединения по его дифракционной картине затрудняется необходимостью нахождения геометрической формы, в которую входят наборы атомных плоскостей, расстояния между которыми соответствуют найденным значениям d. [c.276]

    Для того чтобы дифракция, вообще, имела место, все расстояния й должны быть того же порядка, что и длина волны используемого излучения. Для видимого света (X 10" см) такую решетку можно изготовить без особого труда. Использование дифракционных методов для исследования строения кристаллов или молекул основывается на том, что рентгеновские лучи или частицы с соответствующими скоростями имеют длины волн того же порядка, что и расстояния между атомами в молекулах и атомами и молекулами в кристаллах. [c.300]

    Тот факт, что длины волн тепловых нейтронов лежат в том самом интервале, который как раз необходим для дифракционных исследований кристалла, представляется счастливым стечением обстоятельств. Однако, в отличие от рентгеновских лучей, трудно получить действительно монохроматический пучок нейтронов. Использование кристалла в качестве монохроматора при дифракционных исследованиях является, возможно, самым легким методом. Но даже и в этом случае вследствие трудностей, связанных с коллимацией, наблюдается известное распределение по длинам волн. Наитруднейшей задачей при исследованиях с помощью дифракции нейтронов является получение пучка достаточной мощности. Работу можно проводить только там, где имеется большой и мощный атомный реактор и достаточно места для установки громоздких экранов. Даже и тогда получаемый на выходе пучок очень слаб по сравнению с обычным рентгеновскими пучками. Число нейтронов, проходящее через данное сечение в секунду, примерно в 10 раз меньше, чем число квантов, получаемых в стандартной рентгеновской трубке [1]. Отсюда следует, что образцы кристаллов, применяемые для исследований мето- [c.53]

    Практически все части электромагнитного спектра — от рентгеновских лучей до радиоволн — находят применение при изучении органических молекул. Использование дифракции рентгеновских лучей для определения структуры молекул в кристаллах имеет особую ценность для органической химии, но, к сожалению, этот метод в настоящее время недоступен для повседневного использования. Даже с помощью быстродействующих электронно-вычислительных машин расшифровка сложных структур обычно требует от одного до двух лет работы. Дифракция электронов и нейтронов может применяться в особых случаях, в частности если исследование с помощью рентгеновских лучей либо затруднительно (когда соединение представляет собой в обычных условиях газ или жидкость), либо не дает достаточной точности (для атомов, подобных водороду, с очень малой способностью к рассеянию). Хотя, как уже говорилось, дифракционные методы позволяют полностью установить структуру органических молекул, невозможность использования в повседневной работе препятствует их широкому внедрению в практику органической химии. [c.41]

    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]


    В тех случаях когда дальний порядок отсутствует, но имеется ближний. порядок, нелегко установить, появляются ли нарушения упорядоченного расположения атомов по узлам решетки вблизи каждого атома или в кристалле имеются области ( домены , кластеры ), внутри которых имеется дальний порядок, но которые хаотически расположены друг относительно друга. В последнее время детальные исследования структуры сплавов развиваются с использование.м методов диффузного рассеяния рентгеновских лучей, электронной микроскопии и эффекта Мессбауэра. [c.130]

    Для успешного решения многих задач, связанных с исследованием интенсивности когерентного и некогерентного рассеяния рентгеновских лучей кристаллическими и аморфными телами, требуется использование монохроматического излучения. В связи с этим получение мощных монохроматических источников заслуживает большого внимания. Использование фокусирующих монохроматоров [1—3] приводит к значительному выигрышу в интенсивности по сравнению с плоскими монохроматорами. В случае фокусирующих монохроматоров интенсивность отраженного пучка, его спектральный состав и геометрия существенным образом зависят от размера и яркости источника (фокуса рентгеновской трубки), совершенства кристалла, используемого в качестве монохроматора, и условий фокусировки [4]. [c.116]

    Если для количественных исследований требуется монохроматическое рентгеновское излучение, то в качестве источника рентгеновских лучей используют интенсивный пучок, дифрагировавший от какого-нибудь кристалла. Если в этом случае тонкую пластинку монокристалла, используемого в качестве монохроматора, равномерно изогнуть так, чтобы она имела определенный радиус кривизны, лучи, дифрагировавшие от различных участков изогнутого кристалла, все будут сходиться в одну точку. Таким образом, пучок лучей становится фактически сфокусированным. Как видно из рис. 113, г, можно пользоваться либо одним, либо двумя изогнутыми кристаллами. Преимущество этого метода заключается в более эффективном использовании попадающего на образец рентгеновского излучения, намного лучшем разрешении, а также в монохроматичности рентгеновских лучей. К недостаткам относятся высокие требования, предъявляемые к точности конструкции, и большие потери интенсивности излучения по сравнению с интенсивностью отфильтрованного излучения нормального источника. [c.192]

    Наличие у электронов волновых свойств вскоре получило прямое экспериментальное подтверждение в открытии явления дифракции электронов. Явление дифракции было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний (см. курс физики). Дифракция всецело обусловливается волновыми свойствами этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. Это явление, теоретически предсказанное де Бройлем (1924), было экспериментально установлено Дэвиссоном и Джермером (1927). В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году. Позднее был разработан основанный на этом явлении метод электронографии, аналогичный методу рентгенографии, получивший в настоящее время широкое применение для исследования строения молекул и кристаллов. На рис. 5 представлена электронограмма молекул СЗг. Подобное же явление дифракции нейтронов послужило основой для разработки метода нейтронографии, также имеющего практическое использование. В результате гипотеза о волновых свойствах микрочастиц получила экспериментальное подтверждение, и в настоящее время принимают, что все частицы микромира, например электрон, всегда [c.47]

    Детекторы с 4я-геометрией применяются не только для исследования -излучателей. Описаны различные методы, позволяющие регистрировать рентгеновские лучи и у-кванты с низкой энергией с помощью сцинтилляционных счетчиков при геометрии, близкой к 4я. Выращивание кристаллов Nal из растворов, содержащих радиоактивные вещества, было бы полезно, но крайне затруднительно. В большинстве случаев образец помещают между плоскостями двух кристаллов Nal или в канал ( колодец ), высверленный в кристалле сцинтиллятора, в то время как второй сцинтиллятор закрывает этот канал сверху. Выходы фотоумножителей соединяются таким образом, что амплитуды импульсов, зарегистрированных обоими сцинтилляторами при любом акте распада, суммируются. При использовании этого метода можно регистрировать фотоны умеренных энергий (примерно до 200 кэв) со 100%-ной эффективностью. Именно таким путем, регистрируя флуоресцентное. ff-излучение, определяют скорости процессов электронного захвата для элементов с большими Z. Если fK — выход флуоресценции для. ЙГ-оболочки, то доля к от общего числа актов u -захвата сопровождается характеристическим рентгеновским излучением, которое регистрируется сцинтилляционным счетчиком так как величины достаточно велики и хорошо известны (см. рис. 12), то скорости процессов электронного захвата можно определять с большой точностью. [c.414]

    Прекрасным примером использования рентгеновских лучей при исследовании порошков является определение размера частиц и величины их поверхности путем рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Обычная рентгенограмма вещества получается путем рассеяния лучей под сравнительно большими углами относительно падающего луча. Кроме того, происходит интенсивное рассеяние под очень небольшими углами, составляющими около 1/2° но отношению к падающему лучу. Метод заключается в измерении интенсивности лучей, рассеянных под малыми углами, относительно интенсивности падающего луча (который получается путем преобразования рентгеновских лучей в монохроматические благодаря отражению от кристалла). Интенсивность может измеряться либо фотографически, либо путем регистрации излучепия с помощью счетчика Гейгера — Мюллера. Интенсивность рассеяния под малыми углами для совокупности частиц, гранулометрический состав которых характеризуется линейным размером R, выран<ается следующим образом  [c.167]

    Исследования в области рентгеновской спектроскопии, получившие большое развитие сразу же после открытия явления диффракции рентгеновских лучей в кристаллах, как известно, сыграли выдаюш уюся роль в создании современной теории атома. Уже в первые годы физики, работавшие в этой области, накопили большой экспериментальный материал, касающийся величин длин волн и относительной интенсивности линий рентгеновских спектров большинства химических элементов, и установили в высшей степени интересные и важные закономерности. Их объяснение, так же как и возможность создания на базе новых теоретических представлений рациональной систематики линий рентгеновского снектра, являлось одним из паиболее крупных успехов теории атома. Только после этого и особенно после успешного внедрения в 30-х годах нашего столетия в практику светосильных рентгеновских спектрографов с изогнутым кристаллом стало возможным использование рентгеновской спектроскопии в химии. При помощи этого нового аналитического метода были впервые обнаружены и охарактеризованы некоторые, до тех пор неизвестные химические элементы — рений и гафний, существование которых в природе было предсказано Д. И. Менделеевым. [c.201]

    Успешное использование рентгеноструктурного анализа для изучения биологических макромолекул дало ключ к разгадке структуры ДНК. Как уже указывалось в гл. IV, выяснение молекулярной структуры с помощью анализа дифракционной решетки, образуемой при прохождении рентгеновских лучей через кристаллы, было начато еще в 1912 г. с изучения простых неорганических солей и постепенно стало применяться для изучения структуры более сложных органических молекул. Важной вехой в этом разделе исследований явилась работа Дороти Кроуфт и ее коллег, проведенная во время второй мировой войны, примерно в то же время, когда ДНК была идентифицирована как трансформирующее начало. В этой работе рентгеноструктурный анализ был использован для установления полной трехмерной структуры молекулы пенициллина. Работа была выполнена до того, как химики-органики определили первичную химическую структуру этой молекулы (фиг. 69). [c.172]

    РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ — электро магнитные колебания весьма малой длины волн, возникающие при воздействии на вещество быстрыми электронами. Р. л. открыты в 1895 г. В. Рентгеном. Волновая природа Р. л. установлена в 1912 г. М. Лауэ, открывшим явление интерференции Р. л. в кристаллах. Это открытие явилось основой развития рентгеноструктурного анализа. Р. л. невидимы для глаза, обладают способностью вызывать яркую видимую флюоресценцию в некоторых естественных и в искусственно изготовляемых кристаллических веществах, они действуют на фотоэмульсию и вызывают ионизацию газов. Этими свойствами Р. л. пользуются для обнаружения, исследования и практического использования Р. л. Различают два типа Р. л. тормозное и характеристическое излучение. Тормозное излучение возникает при попадании электронов на антикатод рентгеновской трубки оно разлагается в сплошной спектр. Характеристические Р. л. образуются при выбивании электрона из одного из внутренних слоев атома с последующим переходом на освободившуюся орбиту электрона с какого-либо внен)не-го слоя. Они обладают линейчатым спектром, аналогичным оптическим спектрам газов, с той лишь разницей, что структура характеристического спектра, в отличие от оптического спектра газов, не зависит от вещества, дающего этот спектр. Зависимость от вещества проявляется только в том, что с увеличением порядкового номера элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева весь его характеристический рентгеновский спектр смещается в сторону более коротких волн. Другой особенностью характеристических спектров является то обстоятельство, что каждый элемент дает свой спектр независимо от того, возбуждается ли этот элемент к испусканию в свободном состоянии или в химическом соединении. Это свойство является основой рентгеноспектрального йпализа. Р. л. широко используются в науке и технике. Высокая про- [c.213]

    С помощью электронографического анализа можно в принципе решать те же задачи, что и рентгенографическим анализом исследование кристаллической структуры, проведение фазового анализа, определение межплоскостных расстояний и периодов решетки, определение текстуры и ориентировки кристаллов и т. д. Однако особенности волновых свойств пучка электронов обусловливают и определенную специфику их использования, а также преимущества и недостатки по сравнению с рентгенографическим методом исследования кристаллов. Преимущество электронограмм заключается прежде всего в том, что в связи с малой длиной волны и сильным взаимодействием электронов с веществом этим методом можно получить резкие и интенсивные рефлексы при меньших размерах кристаллов и-меньшем количестве вещества, чем при рентгенографическом анализе, В рентгенографии, например, расширение линий начинается при р.эзмере частиц 500—900 А, а в электронографии оно становится заметным лишь при размерах 20—30 А. Интенсивность электронного луча гораздо больше, а необходимая экспозиция гораздо меньше, чем рентгеновских лучей, что дает существенные методические преимущества. Интенсивность отражений при дифракции электронов обычно настолько велика, что позволяет визуально на флюоресцирующем экране наблюдать дифракционную картину. Указанные особенности электронографии делают ее особенно ценной, например, при исследовании зародышей новых фаз. Электронография может использоваться также при изучении положений легких атомов в кристаллической решетке, хотя для этого более пригодна нейтронография, [c.105]

    РЕНТГЕНОВСКИЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ, дифракционный метод исследования атомно-молекулярного строения в-в, гл. обр. кристаллов, основанный на изучении дифракции рентгеновских лучей с длиной волны ок. 0,1 нм. Нек-рые задачи, вапр. определение положения части атомов в кристаллах относительно простого строения, можно решать с применением поликристаллич. образцов, однако по.чное определение структуры проводят на монокристаллах размером 0,1—0,5 мм. Использование полихроматич. излучения (метод Лауэ) позволяет получать сведения о симметрии кристалла и ориентировать его правильным образом. Для полного изучения структуры измеряют интенсивность максимально возможного числа рентгеновских дифракц. отражений с использованием монохроматич. излучения чем больше таких отражений, тем больше разрешение пра определении положения атомов. Обработка результатов измерений осуществляется на больших ЭВМ. По интенсивностям отра- [c.506]

    Хотя метод муара и прямое исследование кристаллических решеток начали интенсивно развиваться совсем недавно, оба эти нанравленияследует считать весьмаперспективными, так как они позволяют получать сведения относительно тонкой структуры реальных кристаллов. При этом сохраняется важное пре-имуш,ество электронной микроскопии получаемые данные относятся к отдельным участкам объекта, а не носят усредненный характер, как это имеет место при использовании метода дифракции электронов или рентгеновских лучей. Более подробно этот метод будет изложен во второй части. [c.19]

    Лит. Тихонов Л. В, О возможностях трансмиссионной рентгеновской топографии при использовании косонесимметричных и кососимметричных съемок, Украинский физический журнал , 1971, Л о 1 Иверонова В. И,, Р е в к е в и ч Г. П, Теория рассеяния рентгеновских лучей, М,, 1972 Пинскер 3, Г, Динамическое рассеяние рентгеновских лучей и идеальных кристаллах, М,, 1974 Н ь ю -киркД,, Верник Д, Прямое наблюдение несовершенств в кристаллах. Пер, с англ, М,, 1964 Прямые методы исследования дефектов в кристаллах. Пер. с англ, М,, 1965. Л. В. Тихонов. [c.316]

    СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ - анализ структуры материала и его дефектов. Для исследования атомно-кристаллической структуры исполт,зуют дифракцию и рассеяние рентгеновских лучей (см. Рентгеноструктурный анализ), электронов (см. Электронографический анализ) и нейтронов (см. Нейтронографический анализ). Получили распространение методы анализа с использованием ориентационных эффектов при рассеянии тяжелых заряженных частиц (см. Ме-тодом ориентационных аффектов анализ), а также автоионный микроскопический анализ, в к-ром используют ионизацию атомов (или моле-ку.т) газа в неоднородном электр. поле у поверхности образца. При рассеянии потоков излучений атомами, находящимися в узлах идеальной кристаллической решетки, возникают резкие максимумы и диффузный фон вследствие комптоновского рассеяния. По положению и интенсивности максимумов определяют тип кристаллической решетки, размеры элементарной ячейки и расположение атомов в ней. Нарушения идеальности кристалла, напр, колебания атомов, наличие атомов различных хим. элементов, дислокаций, частиц новой фазы и др., изменяют положение, форму и интенсивность максимумов и вызывают дополнительное диффузное рассеяние, что дает возможность получать информацию об этих нару-шеннях. Дифракционными методалш изучают также строение веществ (напр., аморфных), пе обладающих строгой трехмерной периодичностью. Теории дифракции всех излучений имеют много общего, в то же время в них есть особенности, обусловли- [c.470]

    Наиболее изящный метод определения величины частиц коллоидных систем заключается в использовании дифракции рентгеновских лучей, падающих под малыми углами, и в переносе на силикаты методов исследования целлюлозы . Эта теория несколько отличается при применении ее к системам с плотно упакованными частицами, имеющими лишь малые межчастичные свободные пространства, и к разбавленным коллоидным золям . Шал, Элкин и Росс показали, что такой метод можно применять к кремнезему или к смесям гелей кремнезема и глинозема для определения их пористости, что важно как мера адсорбции газа при низкой температуре (см. С. I, 7 и ниже) и для явлений капиллярной конденсации (см. А. III, 155 и ниже). Эта особая область применения методов дифракции рентгеновских лучей до сих пор интенсивно развивается, и в ней заложены перспективы для решения проблем, связанных с изучением силикатов, особенно систем вода — глина и подобных материалов, обладающих высокой активной поверхностью. Для практического применения метода малых углов прибор с двумя кристаллами, описанный Фаикухеном и Еллине-ком2, может оказаться особенно полезным он имеет две отражающие кальцитовые пластинки на пути для резко сфокусированного главного рентгеновского луча. Эти авторы изучали у-глинозем, нагретый при различных тем- [c.273]

    Другой важной особенностью поведения нейтронов при дифракционных исследованиях кристаллов является исключительно небольшой коэффициент поглощения их веществом, который обычно для одного и того же вещества в сотни раз меньше, чем коэффициент поглощения рентгеновских лучей. Это обстоятельство делает возможным использование очень больших кристаллов при исследованиях методом дифракции нейтронов. Но с этим одновременно связаны некоторые затруднения. При рентгеноструктурных исследованиях не сталкиваются с проблемой вторичного гашения. Оно состоит в кажущемся увеличении поглощения и уменьшении интенсивности отраженных лучей вследствие того, что при сильном отражении некоторые падающие пучки отражаются назад и не достигают внутренних мозаичных блоков кристалла. При рентгеноструктурпых исследованиях, если работают с очень малыми кристаллическими частицами размерами около 0,1мм, это явление не играет важной, роли. Для крупных кристаллов, используемых для исследований. [c.55]

    Для электронного пучка, ускоренного с помощью легко пол уча емой разности потенциалов порядка 40 ке, длина волны составляет около 0,06 А. Эта волна короче, чем волны рентгеновских лучей, обычно применяемых при дифракционных исследованиях. Но такая величина еще не выходит за пределы применимости. Со времени открытия дифракции электронов пучки электронов широко использовались для иззгчения газов и паров. Электронные пучки применяли для получения прямого изображения малых объектов, а в некоторых случаях даже больших молекул и определенных кристаллических решеток методом электронной микроскопии. Эти исследования, однако, выходят эа пределы темы данной главы. При дифракционных исследованиях кристалла можно получить очень ценную информацию, но полная количественная цитерпретация связана со многими трудностями и ограничениями, которые препятствуют широкому использованию этого метода. [c.57]

    РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ — электромагнитные колебания весьма малой длины волны, сравнимой с атомными размерами, возникающие при воздействии на вещество быстрыми электронами. Открыты В. Рентгеном в 1895. Волновая природа Р. л. установлена в 1912 М. Лауэ (совместно с В. Фридрихом и П. Книп-нингом), открывшим явление интерференции Р. л в кристаллах это открытие явилось также основой развития рентгеноструктурного анализа. Р. л., невидимые для глаза, обладают способностью вызывать яркую видимую флюоресценцию в нек-рых естественных (цинковая обманка, платиносинеродистый барий и др.) и в искусственно изготовляемых кристаллич. веществах (люминофорах) они действуют на фотоэмульсию и вызывают ионизацию газов. Всеми этими явлениями пользуются для обнаружения, исследования и практич. использования Р. л. Длины волн Р. л., используемых в. практич. целях, лежат в пределах от нескольких A до сотых долей A (тогда как самая короткая длина, волны видимой части спектра составляет ок. 4000 A), что соответствует энергии электронов, вызывающих Р. л., от 10 до 10 ев. [c.325]

    Классификация по способу возбуждения молекул вещества, источником которого могут быть прохождение электрического тока (электролюминесценция, лежащая в основе горения газосветных ламп) бомбардировка потоком электронов или ионов (катодолюминесценция, применяемая в минералогическом анализе ионолюминесценция), или рентгеновских лучей (рентгенолюминесценция, использование которой в химическом анализе развивается в последнее время) нагревание (кандо-люминесценция термолюминесценция, также используемая при исследовании минералов) энергия, освобождающаяся при химических реакциях (хемилюминесценция, находит практическое применение при определении некоторых элементов) механическая энергия, выделяющаяся при растрескивании ряда, кристаллов (кристаллолюминесценция) и при раскалывании и раздавливании некоторых из них (триболюминесценция) поглощение лучистой энергии (фотолюминесценция или флуоресценция). Последняя является основой большинства методов химического люминесцентного анализа, в частности флуориметрии. Но следует помнить, что независимо от способа возбуждения в общем случае процесс люминесценции всегда состоит из следующих трех основных стадий 1) поглощение возбуждающей энергии, переводящей вещество в неравновесное состояние 2) преобразование поглощенной энергии внутри вещества 3) высвечивание избыточной энергии и возвращение вещества в равновесное состояние [63,а]. [c.16]

    Рентгенодифрактометрические исследования, основанные на прецизионном измерении интенсивности селективных рефлексов или диффузного рассеяния, проводятся, как правило, в монохроматическом излучении. В качестве монохроматоров рентгеновского излучения используют кристаллы с относительно большой отражательной способностью. Монохроматическое излучение, получаемое с помощью кристалл-монохро-маторов, всегда в какой-то степени поляризовано. Величина поляризации монохроматического излучения зависит от степени совершенства кристалл-монохроматора [1—4]. В связи с этим поляризационный фактор рассеяния рентгеновских лучей при использовании монохроматора не может быть определен априорно [5], а должен измеряться специально для каждого отдельно взятого монохроматора. [c.66]

    Как уже упоминалось, обычная модификация рентгеноструктурного анализа не могла привести к разрешению вопроса об абсолютных конфигурациях. Своеобразие методики рентгеноструктурного анализа, использованной Бийвоетом, заключалось в том, что под влиянием рентгеновских лучей оДин из атомов у асимметрического центра становится источником дополнительного излучения. Для исследования применялись калиево-рубидиевые соли О- и -виннокаменной кислоты и так называемое /С -излучение циркония (циркониевый анод рентгеновского аппарата) с длиной волны порядка 0,7 А. Облучение солей возбуждало атомы рубидия, не оказывая такого действия на атомы калия. Возбужденные атомы рубидия сами становились источником излучения, которое интерферировало с направляемыми на кристаллы рентгеновскими лучами. Результаты интерференции у двух антиподов несколько отличались друг от друга. Расшифровка рентгенограмм позволила решить, каковы абсолютные конфигурации право- и левовращающих виннокаменных кислот. [c.14]

    Эти соединения применялись для получения веществ в виде оптически активных форм без использования в качестве исходных реагентов оптически активных соединений.. Нанример, три-о-тимотид [9] (V) представляет молекулу, которая может принять формы (подобные трехлопастным пропеллерам), являющиеся обратными изображениями одна другой [8]. Такие зеркальные изображения, взаимная. конверсия которых пространственно затруднена (полу-период их существования около 3,5 мин.), находятся в растворе. При кристаллизации происходит образование больших энантиоморф-ных кристаллов. Открытие анантиоморфности этих кристаллов сделано на основании изучения дифракции рентгеновских лучей, а не вручную или с помощью микроскопического исследования граней кристаллов, как это делал Пастер. Растворы единичных кристаллов [c.480]

    Возможности использования фторидов в качестве составных частей стекла до конца еще не выяснены. (Снижение температуры плавления стекла при добавлении в него фторида может быть объяснено на оскове кристаллохимии. Раньше считали, что непрозрачность стекол и эмалей, содержащих фториды, объясняется наличием мельчайших газовых пузырьков, появляющихся в результате выделения SiF,[ из расплава. Однако последние исследования структуры опаловых стекол при помощи рентгеновских лучей и электронного микроскопа показали, что матовая фаза состоит из NaF, aFa и других кристаллов. До сих пор все же еще не удалось установить точные условия, при которых происходит высаживание фторидов в расплавах стекла (получение опаловых стекол) или растворение фторидов (получение фтор-кронгласа). [c.476]

    Важнейшими нз современных методов исследования геометрии молекул в газовой фазе являются следующие. 1. Электронографический метод — исследование рассеяния электронов молекулами вещества. 2. Спектрографические методы — исследование спектров испускания и поглощения веществ во всем диапазоне оптического спектра для длин волн от - 30 нм ( ЗООА) до 1 мм, а также спектров комбинационного рассеяния и флюоресценции. К спектроскопическим методам относится и радиоспектроскопический метод— исследование спектров поглощения веществ в радиочастотном диапазоне спектра для длин волн от долей миллиметра до 10 см. Другие методы — рентгенографический (исследование рассеяния рентгеновских лучей молекулами вещества) и нейтроно-графическин (исследование рассеяния нейтронов молекулами вещества) из-за ряда их особенностей используются только для конденсированных тел (преимущественно кристаллов, а также аморфных твердых тел и частично жидкостей). Практическое значение для исследования геометрической конфигурации молекул вещества в газовой фазе в настоящее время имеют только электронографический и спектроскопические методы. Сущность электронографического метода кратко изложена в Приложении 1. Сущность спектроскопических методов изложена в разд. VHI и IX. Данные по геометрической конфигурации молекул, использованные в последующем изложении, получены электронографическим и спектроскопическими методами. [c.167]

    Если сплав слишком тверд и из него нельзя приготовить опилки, рентгеновские отражения под малыми угл1ами для определения фаз могут быть получены с плоской поверхности образца в камере для шлифа. В этом устройстве пучок рентгеновских лучей падает под небольшим углом на плоскую поверхность образца, помещенного в центре камеры. Отражения фиксируются на цилиндрической пленке, как и в методе Дебая-Шерера. Чтобы обеспечить отражения от достаточного числа кристаллов, образец должен совершать колебательные движения при современной технике съемки могут успешно исследоваться образцы с достаточно большим размером зерна. Соответствующая конструкция камеры и держателя образца позволяет зафиксировать на одной стороне пленки отражения в интервале углов примерно 5—87°, а на другой 55—87°. Таким образом, камера может применяться для измерений периода решетки при использовании с обеих сторон отражений под большими углами или для определения фаз за последние годы применение этого метода исследования значительно возросло. [c.255]

    Анализ текстуры и расширения линий. Малоугловое рассеяние 5.1. Определение текстуры поликристаллических материалов (определения, плотность полюсов и полюсная фигура, экспериментальное определение текстуры рентгеновскими методами, в том числе фотографические методы с неподвижным и движущимся образцом, дифрактометрические методы, техника эксперимента морфологические и другие методы, в том числе оптические методы и косвенные методы интерпретация полюсных фигур и текстурных 1 арт стереографическая проекция, в том числе физический смысл параллелей, меридианов круги отражения, круги отражения для метода Шульца поправки при исследовании текстуры в проходящих и отраженных лучах). 5.2. Размеры частиц и их статистика из пиний Дебая — Шеррера (ширина линии и размер частиц, в том числе определение ширины линии, определение размера частиц, форма кристаллов, методы введения поправок к ширине линии, использование эталонов, поправка на дублет профили линий и статистика размеров частиц, в том числе аналитическое выражение и фурье-преобразование для профиля линии статистика размеров частиц, втом числе средние диаметры, отклонения и дисперсия, доля частиц с заданным интервалом диаметров, объемная статистика, функция распределения по диаметрам, выбор масштаба методы исправления профиля линии, в том числе прямые методы, методы Фурье, детальный анализ факторов расширения линии эффект конечного суммирования). 5.3. Малоугловое рассеяние (порядок величины углов для малоуглового диффузного рассеяния, единичная однородная частица, в том числе общая формула для рассеивающей способности, различные формы частиц сферически симметричная неоднородная частица, группа малой плотности из идентичных беспорядочно ориентированных частиц, в том числе общая формула, частицы различной формы, приближенная формула, закон Гинье, приближение для хвоста кривой, закон Порода эффекты интерференции между частицами для плотных групп идентичных частиц, в том числе формулы Дебая и Фурье группы малой плотности из частиц, имеющих различную форму, в том числе 1фивые Роиса и Шалла, вкспоненциальное приближение, приближение для хвоста кривой общий случай, предельная рассеянная интенсивность при нулевом угле полная энергия, рассеянная при малых углах, поправки на высоту щели у первичного луча, в том числе случай гауссовского распределения интенсивности, поправка для однородного луча с бесконечно высокой щелью, формулы преобразований). [c.324]

Смотреть страницы где упоминается термин Использование рентгеновских лучей для исследования кристаллов: [c.506]    [c.64]    [c.368]    [c.139]    [c.251]    [c.7]   
Смотреть главы в:

Электронное строение и химическая связь в неорганической химии -> Использование рентгеновских лучей для исследования кристаллов



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Лучи рентгеновские

Рентгеновское исследование

лучами рентгеновскими лучами



© 2025 chem21.info Реклама на сайте