Симметрия определение по рентгенограммам

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИММЕТРИИ ПО РЕНТГЕНОГРАММАМ ПРЕЦЕССИИ [c.31]

В методе Лауэ, работая на белом излучении с постоянным углом падения лучей, получают рентгенограмму от неподвижного монокристалла. Этот метод может быть применен для определения ориентировки монокристалла, симметрии кристалла и т. д. [c.355]

Как уже отмечалось (гл. II, 3), полное структурное исследование кристалла можно разбить на два принципиально разных этапа. На первом из них решаются проблемы метрики решетки и симметрии кристалла определяются размеры элементарной ячейки (а следовательно, и число формульных единиц, приходящихся на ячейку), точечная и пространственная группа кристалла. Для решения этих задач привлекаются лишь данные о геометрии дифракционной картины — о направлениях дифракционных лучей, симметрии в расположении пятен на рентгенограмме и наличии или отсутствии пятен, отвечаюш их лучам с определенными индексами (правила погасаний). [c.82]

Эти элементы симметрии дают на рентгенограммах характерные погасания. Под этим термином подразумеваются отсутствующие на рентгенограммах пятна определенного символа. С системой погашенных отра- [c.112]

Из последних примеров видим, что для определения пространственных групп симметрии наибольшее значение имеют отражения от серий плоских сеток, параллельных координатным плоскостям. На рентгенограмме вращения (рис. 146) такой плоскости отвечает нулевая (экваториальная) слоевая линия. По этой причине в рентгеноструктурном анализе часто производится съемка только таких [c.112]

Определение структуры кристалла всегда основано на сопоставлении методом проб и ошибок наблюдаемых и расчетных интенсивностей дифракционных максимумов. Чтобы получить полный набор максимумов на рентгенограмме, необходимо изучать монокристалл размером не менее 20—50 мкм. На рентгенограммах порошков многие дифракционные максимумы не наблюдаются из-за их перекрывания или из-за того, что их интенсивность не превышает уровень фона. Это создает значительные трудности в определении рентгенографическим методом пространственной группы симметрии. При изучении мелкокристаллических цеолитов методом дифракции электронов легко детектировать дополнительные слабые отражения, но появление большого числа отражений затрудняет расшифровку. Изучение морденита, эрионита и цеолита Ь доказало ценность этого метода, однако для изучения многих других мелкокристаллических цеолитов дифракция электронов пока не применялась. [c.32]

Основным методом съемки при структурном исследовании хорошо ограненного кристалла является метод вращения и его разновидности. Для определения периодов идентичности и проверки вида симметрии снимается несколько рентгенограмм качания. Если размеры элементарной ячейки оказываются сравнительно небольшими (до 8 — 10 А — в случае кристаллов средней сингонии и до 5—6 А — в случае кристаллов низших сингоний), то далее —для определения пространственной группы— снимается рентгенограмма полного вращения. В противоположном случае пространственная группа определяется по серии рентгенограмм качания или по рентгенограммам, снятым одним из методов развертки слоевых линий. Последнее представляется наиболее целесообразным, так как индицирование рентгенограмм этого типа наименее трудоемко и наиболее надежно. [c.232]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧЕЧНОЙ ГРУППЫ СИММЕТРИИ ПО СИММЕТРИИ РЕНТГЕНОГРАММ [c.249]

Определение класса дифракционной симметрии по закономерностям расположения пятен на рентгенограммах [c.255]

Метод качания. Вторым методом, весьма удобным для выявления симметрии, является метод качания. Здесь дифракционная симметрия обнаруживает себя почти столь же непосредственно. Правда, при съемке по методу качания различные плоскости кристалла оказываются в отражающем положении в различные моменты времени. Но если рассматривать лишь суммарный эффект, не учитывая фактора времени, то и здесь дифракционная симметрия находит непосредственное геометрическое выражение. Рентгенограмма фиксирует этот суммарный эффект. Другое отличие картины, полученной методом качания, обусловливается тем, что качание происходит вокруг одной определенной оси. Симметрия рентгенограммы определяется не одним, а двумя направлениями оси вращения и первичного пучка. Это сокращает число типов симметрии до пяти Си Сг, С , Са , С г, (рис. 129). [c.256]

Правила погасаний при различных комбинациях элементов симметрии собраны в табл. 16. Эта таблица дает ключ к определению пространственной группы. Проиндицировав рентгенограммы, снятые с кристалла, и выявив по ним закономерность в исчезновении отражений, можно, пользуясь этой таблицей или просто зная общие законы погасаний, определить пространственную группу симметрии кристалла. [c.286]

ИНДИЦИРОВАНИЕ РЕНТГЕНОГРАММ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ГРУППЫ СИММЕТРИИ КРИСТАЛЛА [c.307]

Большинство структур, однако, слишком сложно, чтобы их можно было определить только этим простым методом. Тем не менее даже в случае сложных структур обычно довольно легко можно определить размер и форму элементарной ячейки, число атомов в элементарной ячейке (а следовательно, плотность кристалла разд. 3.10) и элементы симметрии. Больше сведений методом порошка, как правило, получить не удается из-за того, что рентгенограммы трудно интерпретировать, так как они представляют собой двумерные диаграммы трехмерной структуры кристалла. Поэтому метод порошка в основном используют как аналитический метод для определения простых структур, а также для определения постоянных решеток более сложных кристаллов, что является необходимым предварительным этапом при полном определении структуры. [c.185]

ИОНОВ переходных металлов подобно тому, как это было сделано выше для никеля. Основные различия между спектрами для разных структур детально описаны в литературе [40]. Большую помощь в определении строения могут наряду со спектральными данными оказать также сведения о магнитных свойствах [65]. О возможном структурном сходстве можно судить также на основании рентгенограмм порошков. Так, например, структура с симметрией Та для комплекса Ni[0—Р(ЫК2)з]4 ( 104)2 была подтверждена рентгенограммой порошка этого комплекса [63]. Рентгенограмма порошка комплекса никеля оказалась идентичной с рентгенограммой для аналогичного комплекса цинка, который должен быть тетраэдрическим. [c.201]

Прямым и более надежным методом установления места локализации координационной связи и структуры координационных центров является рентгеноструктурный метод. Он широко используется при исследовании низкомолекулярных комплексов, для которых характерен определенный тип симметрии [117]. Аморфная структура ионита не позволяет получить комплексы только одной симметрии, поэтому наши попытки применить рентгеноструктурный метод для исследования процесса комплексообразования в их фазе были или безрезультатны, или, в лучшем случае, рентгенограммы свидетельствовали лишь о наличии элементов упорядоченности металлсодержащего ионита. [c.151]

Интерпретация рентгенограммы волокна похожа принципиально на интерпретацию рентгенограммы вращения или качания единичных кристаллов, рассмотренных в разделе 3. Однако вследствие меньшего количества пятен на рентгенограмме волокна, по сравнению с рентгенограммой единичного кристалла, задача нахождения размеров и симметрии элементарной ячейки становится менее определенной. Размер элементарной ячейки в направлении, параллельном оси волокна, всегда можно определить по расстояниям между слоевыми линиями по уравнению (3-3). Однако, как видно на рис. И, число пятен на каждой слоевой линии может быть невелико, так что далеко не всегда существует единственны способ их индицирования. Поэтому обычно предлагаемые простые элементарные ячейки не всегда оказываются точными. [c.55]

Для определения структуры в подавляющем большинстве случаев используют образцы монокристаллов. Первый этап исследования заключается в нахождении размеров и формы эле.ментарной ячейки кристалла. Одновременно определяются элементы симметрии, которыми обладает пространственная решетка кристалла. Сначала обычно снимается ряд лауэграмм, при помощи которых определяются направления осей пространственной решетки, а затем серия рентгенограмм вращения около различных осей кристалла. Для решения задач первого этапа структурного анализа необходимо располагать данными о геометрии дифракционной картины, т. е. о направлениях всех дифрагированных лучей. [c.101]

Многие из проблем, о которых говорилось в последних трех главах, можно проиллюстрировать на примере подробного рассмотрения определения кристаллической структуры сыл-тетразина (рис. 7.12). Эта сравнительно простая структура была определена по проекциям. Для получения рентгенограмм Вейссенберга с отражениями (hOl) и (0kl) было использовано медное излучение с длиной волны 1,542 А. Симметрия рентгенограмм свидетельствовала о том, что элементарная ячейка моноклинная измерение расстояния нескольких отражений до центральной линии на пленке привело к следующим значениям параметров а = 5,23 0,01, o = 5,79 0,01, с = 6,63 0,01 А = 155°30 15. [c.184]

Иначе говоря, если луч с длиной волны л падает на совокупность параллельных атомных плоскостей, отстоящих друг от друга на расстоянии d, то он порождает дифрагированный луч, идущий так, как шел бы луч, отраженный под углом 0. Таким образом, при определенных углах падения плоские сетки в структуре кристалла могут отражать рентгеновские лучи. Эти отражения (точнее, максимумы интенсивности дифрагированных лучей) можно зарегистрировать на фотографической пластинке или с помощью ионизационного спектрометра. Симметричный, закономерный узор на рентгенограмме, например рис. 5, отображает симметрию и закономерность структуры кристаллического вещества и дает возможность измерять расстояния между атомными плоскостями и углы между ними, которые на многогранных формах кристаллов являются углами между гранями. По рентгенограммам на основании условия (1.1) можно расшифровывать структуры кристаллов, находить межплоскостные расстояния (1, диагностировать кристаллические вещества (подробнее см. в гл. II). [c.15]

Дальний порядок. Для многих сплавов, разупорядоченных при высоких температурах, при охлаждении на рентгенограммах обнаруживаются сверхструктурные линии, что однозначно указывает на изменение симметрии их кристаллической решетки. При этом существует некоторая критическая температура, ниже которой такие линии имеются и выше которой они полностью отсутствуют. Исследования термодинамических функций показывают, что при критической температуре сплав испытывает фазовый переход II рода, характеризующийся плавным изменением теплосодержания и пиком на кривой температурной зависимости теплоемкости. Оба эти эффекта связаны с переходом сплава из неупорядоченного состояния в упорядоченное в последнем атомы каждого сорта располагаются преимущественно в узлах определенной подрешетки, в результате чего симметрия кристалла понижается. При этом порядок определяется распределением атомов по всем, в том числе и удаленным, узлам в кристалле и поэтому называется дальним порядком. [c.87]

На рентгенограммах как а-, так и р-форм белков наблюдаются экваториальные рефлексы, соответствующие межпло-скостным расстояниям, равным приблизительно 4,7 и 10 А. Точное значение последней цифры зависит от средней длины боковых цепей. Оба межплоскостных расстояния перпендикулярны оси волокна. Развертывание а-формы с переходом в р-форму не изменяет положения экваториальных рефлексов. Боковое сжатие волокна, снимающее аксиальную текстуру в р-форме, показывает, что в этой форме периоды в 4,7 и 10 А перпендикулярны друг другу. Меридиональные рефлексы а-формы, отвечающие межплоскостным расстояниям 5,1 и 1,5 А, при переходе в р-фор-му заменяются рефлексами, отвечающими межплоскостным расстояниям 3,3 и 1,1 А. Период вдоль оси волокна можно вычислить по расстоянию вдоль меридиана между слоевыми линиями на рентгенограмме. Определение размеров элементарной ячейки и симметрии по рентгенограммам фибриллярных белков не всегда возможно. [c.241]

В методе вращения рентгенограмму получают при постоянной (характеристической) длине волны излучения анода рентгеновской трубки от монокристалла, вращающегося вокруг какой-либо оси. Съемку осуществляют в камерах вращения, колебания и рентгено-гониометрах с движущейся пленкой. Метод этот применяют для полного определения структуры вещества (параметры элементарной ячейки, ее тип, симметрия, крординаты атомов в элементарной ячейке.) не только в простых, но и в сложных случаях. Это наиболее совершенный метод структурного исследования кристаллических веществ. [c.355]

Основным методом исследования структуры хорошо ограниченного кристалла являются методы вращения, колебания и развертки слоевых линий. Полные рентгенограммы вращения позволяют определить для веществ со сравнительно небольпюй элементарной ячейкой пространственную группу симметрии. С помощью этого метода можно индицировать рентгенограммы и определять параметры решетки. Рентгенографическое исследование монокристаллов— основной метод расшифровки их атомной структуры, т. е. определения координат атомов в пространстве. [c.82]

НИИ состава для структурно родственных серий соединений. В качестве первого этапа решения структурных задач можно рассматривать определение параметров элементарных ячеек, т.е. индицирование рентгенограмм. Во многих случаях этого достаточно (в совокупности с данными о плотности и валовом химическом составе или границах области гомогенности) для решения вопроса о стехиометрическом составе соединени5 . Определение стехиометрического состава соединения, т.е. состава, отвечающего бездефектной структуре или учитывающего доминирующие типы дефектов, принципиально невозможно без сведений о размерах и симметрии элементарной ячейки. Конечно, более надежные данные могут быть получены при полном определении структуры. [c.5]

Определение точечной группы. Закон центросиммет-ричности рентгеновской оптики. По Брэггу, каждый дифракционный луч можно рассматривать как отражение от одной из серий узловых сеток. Поэтому симметрия в расположении таких сеток должна непосредственно отражаться на симметрии размещения рефлексов на рентгенограммах. [c.68]

Из винилиденовых полимеров наиболее полно исследован полиизобутилен, однако до сих пор остается неясным, какова же его истинная конформация в кристалле. После определения по рентгенограммам растянутого образца [114] периода идентичности с= 8,6 А было предпринято несколько попыток уточнения структуры. Банн [115] предположил, что кристаллический полиизобутилен имеет спираль симметрии 85. Ликвори 1116] сделал то же предположение и, считая, что оба угла вращения одинаковы, а валентные углы ССС скелета равны 114°, нашел ф, = ф2 = 97°. Однако японские исследователи [117] отметили, что в этой конформации группы СНз соседних мономерных звеньев должны быть сближены на недопустимо малое расстояние —2,3 А (расчеты многочисленных перегруженных малых молекул [74] показали, что максимальная спрес- [c.43]

Поэтому ясно, что определение сложной структуры (от десятка структурных единиц на ячейку), особенно без использования ЭВМ, выполнимо только на монокристаллах, В этом случае анализ начинают со съемки лауэ- или эпиграмм. Метод Лауэ применяют для отбора подходящих кристаллов, определения сингонии кристалла, его ориентировки (если внешняя огранка отсутствует), а также для установления лауэвского класса. По данным расчета рентгенограммы кристалл ориентируют для съемки рентгенограмм вращения или качания, по которым находят величину и форму элементарной ячейки, число структурных единиц в ней, а также ее трансляционную симметрию с привлечением данных о никнометрической плотности. [c.290]

Таким образом, этот второй этап определения структуры (см. г—ж ) связан с анализом симметрии рентгенограмм и индициро-ванием всех дифракционных максимумов. Он состоит в установлении пространственной группы, к которой принадлежит исследуемое вещество, а именно действующей в решетке системы элементов симметрии. По известным элементам симметрии определяют в свою очередь системы идентичных положений, которые элемент структуры может занимать в решетке соответствующей симметрии правильные системы точек — будущие координаты элементов структуры в ячейке. [c.291]

Во втором случае используются монохроматические рентгеновские лучи, ио кристалл медленно и равномерно вращается вокруг оси, совпадающей с каким-либо кри1сталл0гра1фическим направлением метод вращающегося кристалла). Тогда при каких-то особых положениях, при особых углах, удовлетворяющих сразу трем уравнениям (4), возникает кратковременная вспышка — дифрагированный луч, оставляющий на рентгенограмме след в виде темного пятна. Этот метод не имеет того Недостатка, которым обладает метод Лауэ. Поэтому он используется в рентгеноструктурном анализе гораздо шире. Метод Лауэ обычно иопользуется только для определения симметрии кристалла или для ориентировки неограненного кристаллического осколка. [c.124]

Из последних пример ОВ видим, что для определения пространственных групп симметрии наибольшее значение имеют отражения от серий плоских сеток, Параллельных координатньгм плоскостям. На рентгенограмме вращения (рис. 146) такой плоскости отвечает нулевая (экваториальная) слоевая линия. По этой причине в рентгеноструктурном анализе часто производится съемка только таких нулевых (для каждой из координатных осей) слоевых линий. Есть способ съемки, при котором все слоевые линии, за исключением одной, могут быть отгорожены ш1И Р мой и пятна от Них на фотопленку не попадают. Камера устроена таким образом, что нулевая слоевая линия рентгенограммы вращения разворачивается на всю плоскость пленки. Для этой цели в камере не только вращается кристалл, яо движется или Вращается пленка. Это так называемые методы развертки слоевых линий. Камеры [c.129]

В последующих главах при изложении всех вопросов, связанных с решением этих задач, будет предполагаться, что исследуемый кристалл хорошо огранен и уже изучен гониометрически. В главе XI будут рассмотрены задачи, решение которых не требует индицирования пятен рентгенограмм. Сюда относятся три первые задачи. Для определения размеров ячейки и определения типа решетки достаточно произвести некоторые общие измерения расстояний на соответствующих рентгенограммах ДЛЯ решения третьей задачи привлекается лишь симметрия в расположении пятен. Главы XII и XIII посвящены определению пространственной группы. Основой для ее определения является систематика индексов присутствующих отражений. Требуется, следовательно, определить предварительно индексы всех присутствующих на рентгенограммах пятен. В главе XII излагаются общие идеи, лежащие в основе метода определения пространственной группы. Глава XIII рассматривает вопросы, связанные с индицированием рентгенограмм, т. е. практическим нахождением пространственной группы. [c.232]

Закон центросимметричности дифракционного эффекта накладывает ограничение на возможность определения точечной группы симметрии кристалла. Это ограничение не является, однако, абсолютным. Здесь речь идет лишь об определении точечной группы по симметрии дифракционной картины. В главе XII мы увидим, что после индицирования рентгенограммы по систематике присутствующих и отсутствующих отражений можно сделать определенные заключения о пространственной группе кристалла, причем во многих случаях пространственная группа (а значит, и точечная) определяется однозначно. Привлекая, далее, интенсивности дифрагированных лучей, мы можем, в принципе, определить структуру, а следовательно, и симметрию кристалла даже и в тех случаях, когда одна систематика отражений не дает однозначно пространственную группу. Имеются также методы выявления центра [c.253]

Симметрия расположения пятен на рентгенограмме полного вращения всегда одинакова. То же относится к расположению линий на рентгенограмме порошка. По виду рентгенограмм вращения и дебаеграмм нельзя определять дифракционную симметрию. Наоборот, симметрия рентгенограмм, снятых полихроматическим методом или по методу качания, существенно зависит от симметрии кристалла. Кроме того, дифракционная симметрия может быть определена по рентгенограммам, дающим развертки слоевых линий. В методе Вейсенберга дифракционная симметрия сказывается в некоторой определенной закономерности расположения пятен в методе Де-Ионга — Бумена (фотографирования обратной решетки) и в прецессионном методе, так же, как в полихроматическом методе и методе качания, эта закономерность носит характер симметрии. [c.255]

В создании конуса лучей участвуют все кристаллики, плоскости/г.Ы к-рых расположены под углом 0 к падающему лучу. Если кристаллики очень малого размера и на единицу объема их приходится большое число, то конус лучей будет сплошным. Если кристаллики имеют размеры порядка 10 1—10 3 см, то конус будет состоят , из отдельных лучей. При вполне беспорядочной ориентации кристалликов число и интенсивность лучей, приходящихся на тот или иной участок поверхности конуса, одинаковы. Конус обладает осевой симметрией. Текстура, т. е. наличие предпочтительной ориентировки в расположении кристалликов, приводит к нарушению этой симметрии. Дифракционная картина, снятая на пластинку, установленную перпбндикул 1рно падающему лучу, будет состоять в случае текстуры из неравномерно зачерненных колец. О методах съемки дифракционных картин (рентгенограмм) и испол1>зовании их для определения строения вещества см. Рентгеноструктурный анализ. [c.586]

Очевидно, что предлагаемые модели структуры ТР, зависят от способа расчета. Несмотря на то, что исходные данные для таких расчетов были одни и те же у всех авторов (рентгенограмма твердого 1Р,, полученная в 1957 г. [16]), были получены различные результаты. Поэтому Доное [21 ] вновь провел уточнение методом наименьших квадратов экспериментальных данных, опублико-ванных Барбенком [20], и установил, что в пределах ошибки определений молекула 1Р, имеет симметрию Таким образом, на основании экспериментальных данных, имеющихся в распоряжении в настоящее время, невозможно показать, что симметрия молекулы гептафторида иода отлична от [c.297]

Для работы потребовалось несколько кристаллов, так как при облучении они распадались. В опытах на первых пяти-шести кристаллах были получены рентгенограммы Вайсенберга для установления симметрии кристалла. Кроме того, четыре или пять кристаллов потребовалось для определения точных размеров ячейки и получения данных по интенсивности., Рентгеновская трубка работала в следующем режиме напряжение 40 кв, ток 1—20 ма, причем ток увеличивали по мере разрушения кристалла. Размеры ячейки измеряли с помощью монохроматизированного -излучения -молибдена (X, = 0,70926 А) со съемом показаний через 2°. Данные по интенсивности получали подсчетом импульсов в течение заданного времени (10 сек) со съемом показаний через 4°. Всего было получено 482 независимых отражения, 16 из которых имели интенсивность ниже предела обнаружения и были зарегистрированы как нулевые. Интенсивности измеряли только при углах скольжения меньше 30° (20 < 60°). [c.303]

Из сказанного видно, что при изучении монокристалла данного вещества можно определить размеры элементарной ячейки непосредственно по трем рентгенограммам, полученным при вращении кристалла вокруг каждой из его осей. К сожалению, монокристаллы полимеров обычно недостаточно велики, чтобы использовать этот метод. Однако вытяжка (сопровождаемая, как правило, отжигом) дает обычно высокую степень ориентации цепей в образце, так что описанным способом оказывается возможным определить период идентичности вдоль цепи. Другие размеры элементарной ячейки и углы определить труднее степень трудности зависит от симметрии элементарной ячейки. В этом случае по положению экваториальных плоскостей определяют форму и размер проекций элементарной ячейки на плоскость, перпендикулярную оси волокна. Банн (см. работугл. VI) описывает относительно простой графический метод определения этой проекции. Проекцию затем уточняют так, чтобы объяснить (индицировать) пятна на верхней и нижней слоевых линиях легче всего это сделать, используя представление об обратной решетке, превосходно описанное Берналом Часто оказывается, что некоторые типы рефлексов систематически отсутствуют это позволяет сделать заключение о типе решетки и симметрии элементарной ячейки. Отсюда определяют так называемую пространственную группу полимерного кристалла. [c.167]

Определение дифракционной картины для разностной ртутной решетки представляется непростым делом. Нельзя обойтись простым вычитанием интенсивностей пятен комбинированной рентгенограммы белок—ртуть и рентгенограммы чистого белка. Складываются не интенсивности F а сами амплитудные коэффициенты. Последние определяются модулем и фазой. Это, как говорилось выше, комплексные числа они складываются как векторы на плоскости F j., = Г д к F — амплитудный коэффициент, создаваемый решеткой ртутного деривата,, — амплитудный коэффициент, создаваемый решеткой белка, f — амплитудный коэффициент, создаваемый решеткой атомов ртути. Так как фазы Г и нам неизвестны, то для решения задачи нахождения, не достает данных. Здесь выход из затруднения дает совместное решение векторных уравнений, полученных для нескольких различных соединений тяжелого атома с белком, в частности большую помощь оказывают двойные дериваты, содержащие два разных тяжелых атома в двух точках макромолекулы. Большое облегчение в структурном анализе оказывает наличие оси симметрии кристалла 2-го порядка. Если рассматривать плоскости решетки h, к, I как нормальные к оси симметрии, то в них распределение материи будет иметь центр симметрии. Вращение вокруг оси симметрии на угол 7г, 2г., Зтг и т. д. приводит к повторению всех структурных коэффициентов Отсюда следует, что соответствующие амплитудные коэффициенты дифракционной картины, могут иметь фазы только О и ir. Для этих коэффициентов, разница фаз сводится к разнице знаков амплитудных коэффициентов, так как os 0=1, osn = —1. [c.98]