Отражение рентгеновских лучей, метод анализ

Для исследования геометрического строения молекул могут быть полезны все виды излучения, которые имеют длину волны, соизмеримую с атомными размерами, т. е. около нескольких ангстремов. Первым было использовано рентгеновское излучение, возникающее под действием электронов высокой энергии. В 1912 г. группа немецких исследователей во главе с М. Лауэ открыла, что при облучении монокристалла рентгеновскими лучами отраженные лучи дают отчетливую дифракционную картину. Позже П. Дебай наблюдал аналогичное явление и при облучении спрессованных поликристал-лических образцов. Теоретической основой метода рентгеноструктурного анализа (РСА) послужило уравнение. [c.213]

Дифракция рентгеновских лучей и электронов. В гл. XIV было показано, что с помощью рентгеноструктурного анализа можно получить сведения о расположении атомов в кристаллах. С помощью этих измерений можно изучить расположение атомов в стабильных ионах, которые обычно входят в состав кристалла в качестве структурных единиц, одинаковых во всех кристаллах. Подобным же образом дифракция рентгеновских лучей в газах дает возможность получить сведения о строении молекул газов [4,8]. Этот метод можно рассматривать как предельный случай метода порошков, считая, что порошок настолько тонко раздроблен, что он состоит из отдельных молекул. Здесь также получаются дифракционные кольца, но в этом случае в виде широких полос, а не узких линий. У кристаллов отражение рентгеновских лучей от какой-либо плоскости происходит только под определенными углами и практически не происходит ни под какими другими углами, так как отражения, происходящие от многочисленных плоскостей кристалла в других направлениях, дают волны, находящиеся в любых фазах, обеспечивая тем их полное погашение в результате интерференции. Конечно, это уже не имеет место, если отражение происходит от отдельной молекулы, и в этом случае вместо резкого максимума интенсивности под определенным углом получается полоса с размытым максимумом. Тем не менее, эти рентгенограммы могут быть расшифрованы при помощи анализа Фурье, что позволяет определять непосредственно межатомные расстояния в молекуле. Вместо рентгеновских лучей для получения дифракционной картины можно воспользоваться электронами поскольку, как мы видели, они отражаются совершенно таким же образом, как рентгеновские лучи. При исследовании газов электроны в некоторых [c.263]

Применение рентгеновского излучения для исследования кристаллических веществ основано на том, что его длина волны сопоставима с расстоянием между упорядоченно расположенными атомами в решетке кристаллов, которая для него является естественной дифракционной решеткой. Сущность рентгеновских методов анализа как раз и заключается в изучении дифракционной картины, получаемой при отражении рентгеновских лучей атомными плоскостями в структуре кристаллов. [c.71]

Отражение рентгеновских лучей от атомов происходит в результате взаимодействия излучения с электронами, поэтому определяемые рентгенографически центры атомов являются центрами тяжести электронных оболочек. Для многоэлектронных атомов эти центры практически совпадают с ядрами, для легких атомов положения ядер могут заметно отличаться. Положение протонов, у которых отсутствуют электронные оболочки, вообще не может быть установлено рентгеноструктурным анализом. Для решения этой задачи используют метод исследования, основанный на дифракции нейтронов. Пучки нейтронов получают с помощью атомного реактора. В отличие от рентгеновских лучей нейтроны не взаимодействуют со спаренными электронами , но они отражаются атомными ядрами. [c.154]

В 1947 г. английские ученые Харкер и Каспер доказали, что между интенсивностью отраженных рентгеновских лучей и их фазами существует определенная зависимость, обусловленная симметрией кристалла. Работа Харкера и Каспера положила начало развитию нового подхода к решению структурной задачи — нового прямого метода определения фазы структурной амплитуды. В последующие годы был найден ряд соотношений между структурными амплитудами. Здесь необходимо оговориться, что применение прямых методов пока ограничивается центросимметричными кристаллами. Тем не менее успехи, достигнутые в этом направлении, позволяют надеяться, что будущему рентгеноструктурного анализа значительное место уготовлено прямым методом определения фаз структурных амплитуд. [c.78]

Атомные модели карбоксипептидазы А получены совмещением последовательности 307 остатков с картой электронной плотности при номинальном разрешении 2 А [1—3]. Фазы отраженных рентгеновских лучей были определены методом изоморфного замещения с помощью четырех производных тяжелых атомов при разрешении 2,8 А и двух производных с разрешением, промежуточным между 2,0 и 2,8 А. В двух ртутных производных ртуть замещала цинк в активном центре (табл. 15.1). При совмещении полипептидной цепи с картой электронной плотности не возникло чрезмерных трудностей, хотя для некоторых остатков, например 133—137, электронная плотность была существенно меньше, чем в среднем по цепи. Оказалось, что остатки 138 и 161 соединены дисульфид-ным мостиком [1]. Как и ожидалось, наибольшая электронная плотность соответствовала иону цинка. При анализе карты электронной плотности было обнаружено, что цинк имеет три лиганда, соответствующие остаткам 69, 72 и 196. Остатки 69 и 72 были правильно идентифицированы как His и Glx [1]. Отождествление остатка 196 с Lys или Glx оказалось ошибочным [22]. [c.508]

Рентгеновский фазовый анализ представляет собой метод качественного и количественного определения фазового состава поликристаллических образцов, основанный на изучении диф-фракции рентгеновских лучей. Атомы или ионы в кристалле образуют правильную трехмерную решетку, при прохождении через которую рентгеновские лучи, имеющие длину волны, соизмеримую с межатомными расстояниями, испытывают диффракцию. Узлы решетки действуют как центры рассеяния, служащие источниками волн, которые взаимодействуют друг с другом - интерферируют. Удобным способом интерпретации получающейся картины является представление об отражении рентгеновских волн от плоскостей [c.456]

Рентгеноструктурный анализ Пространственное распределение атомов в чистом твердом веществе Образец подвергается воздействию пучка монохроматических рентгеновских лучей. Изображение, созданное отраженными под различными углами лучами, регистрируется фотографической пленкой То же Наиболее эффективный метод изучения строения вещества [c.26]

Реальные кристаллы никогда не бывают совершенными, т. е. полностью-упорядоченными и свободными от примесей. Однако приступать к изучению проблемы полезно с рассмотрения совершенного кристалла. В данной книге неуместно было бы пускаться в подробное рассмотрение существующих методов рентгеноструктурного анализа, но без ряда замечаний о -них здесь не обойтись. Поскольку промежуток между атомами в кристалле соизмерим с длиной волны рентгеновских лучей, кристалл на пути их распространения действует подобно трехмерной дифракционной решетке. Основные уравнения выведены Лауэ и Брэггом. Последний трактовал дифракцию рентгеновских лучей как отражение от атомных плоскостей. Один вариант уравнения Брэгга гласит, что [c.21]

Как правило, наиболее приемлемым способом оценки кристалличности полимерных мембран является рентгеноструктурный порошковый анализ по методу Дебая и Шерера и Хала [14]. По этому методу мембрану помещают на пути пучка монохроматических параллельных рентгеновских лучей. Ввиду большей или меньшей статистической ориентации при правильно выбранном угле к кристаллу плоскость кристаллической решетки всегда будет доступна. На плоской фотопленке рентгенограмма представляет собой систему концентрических колец. После определения параметров решетки и интенсивностей отражения кристаллы классифицируют по системе, классу, [c.114]

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]

В отличие от счетчика Гейгера, в пропорциональном и сцинтилляционном счетчиках можно добиться пропорциональности между величиной (амплитудой) импульса и энергией регистрируемого рентгеновского кванта. Так как эта энергия обратно пропорциональна длине волны, амплитудная селекция делает возможным спектральный анализ (рис. 23). Поэтому интересно сравнить амплитудную селекцию с брэгговским отражением (см. 1.14), поскольку она позволяет сортировать рентгеновские лучи по длинам волн. Следует также выяснить, может ли метод амплитудной селекции при необходимости заменить кристалл-анализатор, а также можно ли использовать их совместно. Такие методы применяются в основном в рентгеновской эмиссионной спектроскопии (см. гл. 7), [c.76]

Метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей был впервые применен для анализа структуры катализаторов в производстве бензинов и синтетического каучука. Основы теории и практики метода с анализом границ его применимости и достоверности получаемых результатов изложены в [46—48]. Так как метод позволяет получать характеристики дисперсности вещества и плотности упаковки областей неоднородности, а также определять значения / и 5уд указанных областей, его применение в комплексе с другими независимыми методами [49, с. 16] приобретает особое значение для исследования структуры высокодисперсных углеродных материалов. При этом вопрос о природе наблюдаемого рассеяния — истинное рассеяние или двойное отражение — для углеродных материалов решается просто, так как интенсивность двойного отражения в них на два порядка меньше наблюдаемой интенсивности (Уоррен) [46]. [c.26]

Метод РФА конкурентоспособен по отношению ко многим видам классического неорганического анализа, особенно к таким, для которых анализируемая проба должна быть переведена в раствор. Однако метод РФА затруднительно применять для определения содержаний ниже 10% масс. В этой области безусловное предпочтение должно быть отдано таким методам, как атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с источником индуктивно-связанной плазмы, масс-спектрометрия с источником индук-тивно-связанной плазмы и др. Тем не менее, одно из направлений метода РФА, основанное на использовании полного внутреннего отражения рентгеновских лучей, позволило создать приборы, способные измерять нано-и пикограммовые количества элементов. С помощью таких приборов была эффективно решена задача определения микропримесей в слоях полупроводникового кремния. [c.41]

Первые годы развития рентгеноструктурного анализа характеризуются как быстрой расшифровкой многих простых, но исключительно важных неорганических структур, так и быстрым развитием основных положений физической теории этого нового метода. Уже в 1915 г. Дарвин показал, что кристаллы с совершенными решетчатыми структурами встречаются чрезвычайно редко. Он ввел понятие мозаичного кристалла. Брэгг предположил, что распределение вещества в кристалле, отражающего рентгеновские лучи, можно выразить математически с помощью рядов Фурье. В это же время Дебай разработал количественнзгю теорию влияния теплового движения на интен- сивность отраженных рентгеновских лучей. Вскоре после этого он совместно с Шерером и Холлом создал простой, но важный метод использования в рентгеноструктурном анализе порошков вместо монокристаллов. Эвальд примерно в это же время разработал метод количественного расчета интенсивности отраженных рентгеновских лучей. Несколько позднее Эвальд выдвинул блестящую идею обрат-V ной решетки. [c.17]

Существует хорошо разработанная система подсчета интенсивностей отраженных рентгеновских лучей, если известно положение атомов в решетке. Поэтому, если мы на основании каких-либо соображений можем сделать предположение о размещении атомов в ячейке, то правильность такого предположения можно проверить. Для этого рассчитывают интенсивность всех рефлексов, исходя из сделанного предположения о размещении атомов, и сравнивают с экспериментально измеренными йнтенои вностями пятен на рентгенограмме. Если совпадение есть, то выдвинутый нами в качестве предположения вариант расположения атомов в ячейке правилен, если совпадения нет—выдвинутый вариант неправилен. Следует сделать другое предположение о расположении атомов в ячейке и опять подвергнуть его проверке расчетом., При выдвижении варианта надо учитывать федоровскую группу симметрии и возможные для нее правильные системы точек. Такой метод, расшифровки структур кристаллов получил название метода проб и ошибок . Он был долгое время единственным методом рентгеноструктурного анализа. [c.131]

В науке никогда не исчезал глубокий интерес к вопросу о связи между химическим составом и физическими свойствами кристаллических веществ. Стереохимические исследования прошлого века в этом отношении создали прочную основу наших знаний о химической структуре веи1ества. В нашей стране эти работы связаны с именем А. М. Бутлерова, положившего начало структурной теории углеродсодержащих органических соединений. С другой стороны, другому великому русскому ученому, Е. С. Федорову, принадлежит создание геометрической теории о 230 пространственных группах, по которым располагаются элементарные частицы в кристаллических структурах, и разработка метода кристаллохимического анализа вещества. Однако исключительного успеха кристаллохимические исследования достигают с момента обнаружения диффракцин рентгеновских лучей в кристаллах. Благодаря рентгеновскому анализу, а затем электронографическому анализу и другим физическим методам учение о пространственном расположении атомов сделало огромный шаг вперед. Напомним, что основной закон отражения рентгеновских лучей в кристаллах независимо от Брэгга был сформулирован у нас Ю. В, Вульфом. В наше время учение о пространственной структуре вещества стало основой физического и химического знания. [c.5]

В связи с отсутствием единой точки зрения на строение индиго представляло интерес провести полное рентгеноструктурное исследование этого соединения, основанное на анализе интенсивностей отражений рентгеновского луча от различных плоскостей кристаллической рещетки. Этот метод позволяет установить распределение электронной плотности в элементарной ячейке кристалла. По положению максимумов электронной плотности в объеме элементарной ячейки можно судить о взаимном расположении атомов внутри молекул и между молекулами, можно вычислить межатомные расстояния и валентные углы в молекуле. Эти данные поз1Воляют, в свою очередь, сделать определенные выводы о характере химических связей в молекуле и объяснить некоторые химические и физические особенности вещества. Такая именно цель преследовалась при выполнении настоящей работы. [c.210]

Дж. Бернал в конце 1930-х годов предложил два подхода к решению проблемы фаз в рентгеноструктурном анализе белков [180]. Оба они включали функцию Паттерсона и основывались на изменении интенсивностей отраженных рентгеновских лучей, которое обнаруживалось даже при небольших модификациях кристаллов. Первый из них, так называемый метод набухания и усадки, пытался в течение ряда лет использовать Перутц для определения фаз в дифракционной картине гемоглобина [181-187]. Заметного успеха в решении проблемы добиться не удалось. Тем не менее в этих работах Перутца были получены интересные данные, касающиеся внутреннего устройства гемоглобина. В частности, результатом наблюдения изменения интенсивностей дифракционных рефлексов, происходящего из-за диффузии солей в жидкость при кристаллизации белка, явилось правильное определение внешнего очертания полипептидной цепи макромолекулы. Полученное представление подтверждено изучением дифракционных картин кристаллических форм с разной упаковкой молекул. У. Брэггом и М. Перутцем обнаружено соответствие между рентгеновской дифракцией а-кератина и паттерсоновским синтезом гемоглобина [188, 189]. Пространственная векторная карта свидетельствовала о присутствии в структуре стержней протяженностью не менее 10,0 A, разделенных между собой фрагментами в 5,0 A. Был сделан вывод о том, что форма этих стержней соответствует структуре полипептидной цепи а-кератина. Подобные стержни вскоре были найдены Кендрью в миоглобине [190, 191]. После открытия Полингом радиальной усредненной векторной плотности пат1ерсоновского синтеза было высказано предположение, что гемоглобин представляет собой ансамбль а-спиралей. [c.43]

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]

В соответствии с этим применяются три различных способа рентгеновского структурного анализа. В одном из них — методе Лауэ пучок рентгеновских лучей всевозможных длин волн проходит через диафрагму и падает на поверхность кристалла под некоторым определенным углом (рис. 13). В потоке лучей всегда найдутся такие, длины которых удовлетворяют условию (а), при этом в результате отражения на фотографической пластинке, наряду с центральным пятном от непреломившегося луча, получаются симметрично расположенные вокруг него пятна, каждое из которых соответствует каким-нибудь кий. Лауэграмма (рис. 14) дает возможность определить симметрию кристалла и его ориентировку. Расшифровка лауэграмм — достаточно сложная задача. [c.57]

С другой стороны, тесные контакты коллоидной химии со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с такими классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии, как определение поверхностного натяжения и двухмерного давления, ультрамикроскопия, центрифугирование, диализ и ультрафильтрацня, наблюдение разнообразных электрокинетичеоких явлений в дисперсных системах, дисперсионный анализ и порометрия, многочисленные прецизионные адсорбционные методы, изучение рассеяния света (опалесценции) и т. п., в разных разделах коллоидной химии нашли эффективное применение всевозможные спектральные методы ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия (с широким использованием лазерной техники), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и другие рентгеновские методы, радиоактивные изотопы, все виды электронной микроскопии. Большие перспективы открывает привлечение современных физических методов исследования поверхностей с использованием медленных электронов, масс-спектроскопии вторичных ионов и т. п. [c.9]

Наличие элементов симметрии в элементарной ячейке приводит к одинаковым величинам Ihki, что характерно для многих кристаллических систем. Винтовые оси и плоскости скольжения, в которых всегда имеется параллельный перенос, связаны с систематическими разрушающими интерференционными эффектами (систематические погашения) в случае некоторых типов брэгговских отражений (например, Of O, к = 2п + 1), для 21-винтовой оси второго порядка в направлении Ь. Систематические интерференционные эффекты также возникают в центрированных решетках Браве (например, для объемно-центрированной решетки Тьы, где h + к + I = 2n-f-l, отражения отсутствуют). В случае гомогенных образцов, содержащих два или более микрокристаллических вещества, можно использовать характеристические порошковые линии для количественного анализа индивидуальных компонентов. Интенсивность Ifiki такой линии должна, в принципе, быть прямо пропорциональной количеству компонента, ответственного за ее появление. Однако поглощение рентгеновских лучей другими веществами, наличествующими в образце, может привести к систематическим погрешностям. Следовательно, в этих случаях весьма рекомендуется использовать метод внутреннего стандарта. В этом методе строят градуировочную зависимость при добавлении известных количеств исследуемого вещества к исходному образцу. Также важным условием является случайный характер ориентации кристаллитов в пространстве, а их размеры должны составлять от 5 10 до 5 10 " см. [c.404]

Существует некоторое расхонадение между значениями чпсла Авогадро, полученными различными методами. Первые три метода представляют только исторический интерес, а четвертый сейчас считается напболее точным. Его можно считать абсолютным методом, поскольку длину волны рентгеновских лучей можно пайти, измеряя углы отражения от кристаллов. Неполное соответствие между данными, приведенными для в табл. 2 и 3, связано с наличием дефектов кристаллических решеток. Решетки кальцита и алмаза содержат относительно немного дефектов, и поэтому сейчас в качестве наиболее достоверного используется значение ТУд, вычисленное из данных рентгеновского анализа этих кристаллов (Дю Монд и Ботман, 1936) [c.28]

Наиболее универсальное значение имеют регистрация вторичных электронов и регистрация отраженных (или рассеянных обратно ) электронов. Те и другие электроны улавливаются коллектором, установленным возле образца, преобразуются в электрический сигнал, который усиливается и затем направляется к электронно-лучевой трубке, где он модулирует яркость электронного луча, строящего изображения на экране этой трубки (рис. 22.3). Кроме этих обязательных методов анализа современные модели РЭМ имеют (по крайней мере в виде дополнительной приставки) устройства для анализа рентгеновского характеристического излучения с помощью кристалл-анализаторов или бескристальным (энергетическим дисперсионным) методом. [c.554]

Соллер предложил метод, позволяющий эффективно использовать площадь образца и поверхность большого плоского кристалла (рис. 6). Широкий пучок рентгеновских лучей на пути к кристаллу пропускают через систему параллельно установленных пластин с малыми зазорами между ними, называемых коллиматором Соллера. Отраженный от монокристалла пучок регистрируется детектором. Для изучения спектрального состава излучения необходимо изменять угол ф. Это достигается поворотом кристалла вокруг оси, проходящей через его центр, на угол Дф одновременно второй коллиматор и детектор поворачивают с удвоенной угловой скоростью вокруг той же оси и в том же направлении на угол 2Дф. Коллиматор Соллера обеспечивает получение почти параллельного пучка лучей с малым угловым раствором. Косые лучи, идущие вне этого раствора, поглощаются пластинами коллиматора. Метод Соллера имеет меньшую дисперсию, чем метод Бреггов, но обладает высокой светосилой, что важно при анализе на легкие элементы. Повышение светосилы спектрометра с плоским кристаллом достигается увеличением размеров образца, кристалла и детектора. [c.37]

Термохимические исследования, а также измерения, выполняемые с помощью рентгеновских лучей, не только позволяют получить значения мен атом-ных расстояний и энергий диссоциаций, но часто оказываются достаточно точными для изучения изменений этих величин в зависимости от природы остальных частей молекулы. Так, расстояния углерод — углерод в различных молекулах изменяются, как это видно из табл. 11 [9], в широких пределах. Соответствующие данные были нолучены путем анализа методом Фурье рентгеновских лучей, отраженных от кристаллов различных веществ. В тех случаях, когда возможно сравнение, приведенные данные оказываются в соответствии с данными, полученными из полосатых спектров простых молекул. Обсуждение квантовомеханической интерпретации полученных результатов слишком отвлечет нас от основной темы настоящей главы. [c.486]

Рентгеноструктурный анализ кристаллических полимеров в принципе может давать сведения о координатах атомов в элементарной ячейке, однако, ввиду не очень совершенного порядка число отражений мало и прямые решения структурной задачи невозможны [19]. Рентгенограммы растянутого образца дают информацию о периоде идентичности (с) вдоль оси волокон. Чтобы получить другие параме.тры спирали — трансляцию вдоль оси при переходе от одной эквивалентной мономерной к следующей (с1) и угол поворота в плоскости, перпендикулярной оси спирали (0 = 2ят/тг), обычно действуют методом проб и ошибок, т. е. делают некоторые предположения относительно симметрии спирали, или (что то же) относительно числа мономерных звеньев в витке. Например, предполагаю , чго спираль имеет симметрию 3[ (т. с. 3 мо номерных единицы в одном витке — п/т = 3), 4ь 7г и т. д. Некоторые типы симметрии спиралей приведены на рис. 2. Далее для выбранного типа симметрии рассчитывают теоретическое распределение интенсивности и сравнивают его с наблюдаемым. Теория рассеяния рентгеновских лучей на спиралях была разработана Кокреном, Криком и Вандом [20] в связи с интерпретацией рентгенограмм спиральных полипептидов и в дальнейшем использовалась для предсказания структуры ДНК, регулярных полимеров и т. д. (см. также [19]). [c.10]

Схомы получения топограмм методами рентгенотопографичеокого анализа а — метод Берга — Барретта б — метод Ланга в — метод Бормана (фотопластинка может быть прижата эмульсионным слоем к поверхности кристалла) / — фокус рентгеновской трубки 1 — падающий на кристалл пучок рентгеновских лучей В — ограничивающая щель Но — отраженный пучок рентгеновских лучей Н, — проходящий пучок рентгеновских лучей Р — фотопластинка К — кристалл 8 — заслонка, предотвращающая попадание проходящего пучка рентгеновских лучей на фотопластинку. Штриховыми линиями показаны отражающие плоскости кристалла. [c.315]

Такие измерения, на которых основывается структурный анализ, могут показаться слишком неточными, и они действительно недостаточно точны. Но рентгеновская дифракция отличается от большинства других методов, используемых для определения структуры, тем. что здесь почти всегда имеется значительный избыток экспериментальных данных. Кристалл, состоящий из молекул, в состав которых входит десять атомов, может дать при длине волны рентгеновских лучей 1,5 А около тысячи независимых отражений. Для установления положения десяти атомов нам нужно только тридцать координат, поэтому мы располагаем большим количест-Н0Л1 избыточных сведений. Однако в тех случаях, когда в эксперименте появляются случайные ошибки, ошибка в получаемом результате пропорциональна 1/(Л/ — / ) Ч где N — общее число проведенных наблюдений, г р — число параметров, которое нужно определить. При этом, очевидно, для уменьшения погрешности в определении координат атомов желательно провести как можно больше наблюдений. Такое сочетание довольно значительных случайных ошибок и избыточных наблюдений отличает рентгеновскую дифракцию от большинства других методов, описанных в этой книге. Большое количество наблюдений позволяет исследовать сложные [c.169]

Из этой формулы видно, что рентгеновские лучи отражаются от разных кристаллических плоскостей лишь под определенными углами, зависящими от длины их волны Хи от постоянной кристаллической решетки а . В соответствии с этим методы рентгеновского анализа могут быть разбиты на две группы. В первой задается постоянный угол и применяется смешанное излучение со всевозможными X. Отражения при этом происходят лишь для тех лучей, которые удовлетворяют условию диффракции (метод Лауе). Во второй применяется монохроматическое излучение с определенной X и изменяется угол (все остальные методы). Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее полную картину дает их совместное применение. [c.192]

Задача рентгеноструктурного анализа заключается в том, чтобы перейти от системы точек в обратном пространстве к искомой структуре решетки в прямом пространстве. Она решалась методом проб и ошибок. Известны были заранее симметрия и кристаллографические свойства кристалла, а также строение молекул, заполняющих решетку. Это давало возможность избегать многих ошибок и выбирать правильную структуру из немногих гипотетических альтернативных вариантов. При этом, кроме координат дифракционного пятна, имеется еще один важный фактор — интенсивность пятна. Так как рентгеновские лучи одинаково рассеиваются э.лектронами каждого атома, то интенсивность отражения от некоторо системы плоскостей будет определяться так называемьш структурным фактором, равным сумме квадратов атомных номеров, т. е. чисел электронов всех атомов, на единицу площади [c.92]

Наиболее точные данные о расположении атомов в кристаллах можно непосредственно получить с помощью дифракционных методов — рентгеноструктурного анализа, нейтроцо- и электронографического методов. Эти методы основываются на измерении интенсивности пучков рентгеновских лучей, нейтронов или электронов, отраженных от различных плоскостей кристаллической решетки исследуемого вещества. Количество получаемых таким путем интенсивностей весьма велико для кристаллических структур средней сложности оно составляет несколько сотен, а для кристаллов белков достигает многих тысяч. Для получения информации о расположении атомов в кристалле на основе этих экспериментальных данных (полученных одним из методов) необходимы громоздкие и сложные вычисления. Однако широкое распространение вычислительных машин значительно облегчило труд кристаллографов и сделало возможным применение новых, более точных методов вычислений. В этой главе будут рассмотрены основные методь расчета, применяющиеся в современной кристаллографии, в том числе и программа вычислений, разработанная во Вроцлавском центре для счетной машины Эллиотт-803. [c.233]