Дифракционные картины

Дифракционная картина в рентгеноструктурном анализе описывается с помощью обратной решетки, которую образуют дифрагированные монокристаллом лучи. Для любого кристалла прямая и обратная решетки имеют одинаковую симметрию. Векторы обратной решетки а, Ь и с связаны с векторами кристаллической решетки а, Ь и с следующим образом. Вектор а перпендикулярен плоскости, в которой находятся векторы Ь и с прямой решетки. Соответственно векторы Ь и с перпендикулярны плоскостям на векторах а и с, а и Ь. Между векторами прямой и обратной решеток установлены следующие соотношения [c.218]

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

Легко догадаться, что в данном случае в микроскоп наблюдается эффект Тиндаля. Так как дифракционная картина вокруг частицы намного превышает по размерам саму частицу, то ультрамикроскоп дает более высокое разрешение, чем обычный микроскоп. В случае золей металлов оно достигает 0,005 мкм, т. е. на два порядка величины выше разрешения обычного микроскопа. Поскольку в от- [c.36]

Длина волны рентгеновского излучения близка межатомным расстояниям в кристаллах. Поэтому кристаллы являются для рентгеновских лучей трехмерными дифракционными решетками. Действительно, при пропускании сквозь кристалл рентгеновских лучей возникает дифракционная картина (рентгенограмма), которая может быть выявлена на соответственно помещенном экране или фотопленке. Получение и расшифровка рентгенограмм и являются содержанием рентгенографии. В зависимости от задач, подлежащих решению, может быть применен один из трех методов рентгенографии, различающихся характером объекта или применяемого излучения и способом выявления дифракционных картин. [c.355]

На рис. 17.21 изображено несколько дифракционных картин порошкообразных образцов, полученных с помощью дифрактометра, для родственных химических систем [8]. В левой части представлены дифрак- [c.386]

Пусть узкий пучок монохроматических рентгеновских лучей с длиной волны % падает на совокупность большого числа кристалликов. Каждый из них может быть охарактеризован набором семейств параллельных плоскостей с определенными межплоскостными расстояниями (рис. XXX. 5). При взаимодействии рентгеновских лучей с кристаллическим веществом возникает дифракционная картина, максимумы интенсивности которой удовлетворяют уравнению Брэгга [c.356]

В отдельных случаях важные сведения о строении вещества могут дать дифракционные картины, полученные с помощью нейтронного излучения, когда дифракция происходит на атомных ядрах, а интенсивность рассеяния определяется спином [c.74]

Де Бройль выдвинул предположение, что это соотношение имеет универсальный характер. Он предложил считать, что с каждой частицей связана волна. Длина волны зависит от массы частицы и скорости ее движения. Если это предположение оправданное, то электроны должны давать при прохождении сквозь кристаллы дифракционную картину, подобную той, которую наблюдал фон Лауэ с рентгеновскими лучами. [c.355]

СТО. Она иногда приводит к различным молекулярным возмущениям, которые огорчают экспериментатора до тех пор, пока дифракционные картины для порошкообразных образцов не помогут выяснить возможную причину наблюдаемых эффектов. [c.390]

В 1927 г. Дэвиссон и Джермер продемонстрировали, что при прохождении металлической фольги электроны дают точно такую же дифракционную картину, как и рентгеновские лучи, и что соотношение де Бройля правильно определяет длину волны пучка электронов (рис. 8-16). В настоя-шее время электронная дифракция превратилась в распространенный способ исследования строения молекул. [c.355]

Начнем с описания следующего эксперимента. Электроны определенной энергии, вылетая из источника, поодиночке проходят через маленькие отверстия в поставленной на их пути преграде, а затем попадают на фотопластинку или на люминесцирующий экран, где оставляют след. После проявления фотопластинки на ней можно увидеть совокупность чередующихся светлых и темных колец (рис. 3), т. е. дифракционную картину, которая представляет собой довольно сложное физическое явление, включающее как собственно дифракцию (т. е. огибание волной препятствия), так и интерференцию (наложение) волн. Не останавливаясь на детальном рассмотрении этих явлений, отметим лишь следующие моменты [c.18]

Обращаясь к закону Брэгга, мы видим, что sin 9, характеризующий отклонение между падающим и отраженным пучками, обратно пропорционален расстоянию d между плоскостями в кристаллической решетке. Структуры с большим d будут иметь сжатую дифракционную картину, а структуры, в которых d мало — растянутую. Если бы обратное соотношение между sin 9 и с/ можно было заменить на прямое, то интерпретация дифракционной картины упростилась бы. Это достигается конструированием обратной решетки. [c.377]

Изменения молекулярной структуры углеродистых материалов при их термической обработке изучают путем исследования рентгеновской дифракционной картины по соотношениям интенсивности, линий рентгенограмм в системе НЫ. Так, например, количественной мерой степени графитации считают показатель [c.66]

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

Длина волны определяется материалом анода трубки чем короче длина волны, тем больше линий получается на рентгенограмме и тем гуще они расположены. Поэтому для получения более полной картины структуры какой-либо фазы, выгоднее брать более жесткое излучение. Изучая многофазную систему со сложной дифракционной картиной, лучше пользоваться более мягким излучением. [c.379]

Рентгеновская дифракционная картина отражает состояние решетки в объеме образца, так как глубина проникновения рентгеновских лучей колеблется в га-висимости от природы образца и излучения от сотых до десятых долей миллиметра, а размеры элементарной ячейки, как правило, порядка нескольких ангстрем или десятков ангстрем (1 A = 10 м). Поэтому дифракционная картина поверхностного слоя практически полностью затемняется картиной от объема. [c.381]

Электронная микроскопия. Методы электронной микроскопии также относятся к дифракционным методам анализа структуры. Изучаются дифракционные картины, возникающие при рассеянии пучков ускоренных электронов на частицах дисперсной фазы. В настоящее время увеличение достигает 10 раз. Электроны— микрочастицы, подчиняющиеся законам квантовой механики. Длина волны электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов и, определяется следующей формулой [c.102]

Однако эта аналогия спорна и требует весьма осторожной интерпретации, так как ненаполненный полиэтилен имеет дифракционную картину аналогичную асфальтенам. [c.156]

Прежде всего необходимо выяснить, на что похожа в этом случае дифракционная картина и как она возникает Представим себе, что порошок— это набор многих небольших кристаллов. Каждый кристалл даст отраженные пучки, если только точки о.р. касаются сферы отражения. В принципе, для данной точки о.р. это может случиться для многих различных ориентаций кристалла при одном главном условии угол между отраженным и падающим пучками должен быть всегда одинаковым, т. е. любое отражение может возникнуть только при одной величине 0 (см. рис. 17.15). Как показано на рис. 17.20, для этого необходимо, чтобы любое отражение было усреднено по всем ориентациям кристалла в конусе рассеянного рентгеновского излучения, т.е. в принципе может быть зарегистрирован один такой конус для каждого воз-М051СН0Г0 отражения, хотя обычно отражением является наиболее интенсивное 100 или подобное ему. Как только счетчик сдвинется на некоторый небольшой угол, скажем на 3°, от падающего пучка по направлению к 90°, щель пересечет каждый конус и зарегистрирует его как пик в дифракционной картине порошкообразного образца. [c.386]

Теперь нам предстояло серьезно сравнить экспериментальные рентгенографические данные с дифракционной картиной, которую можно было предсказать по нашей модели, Морис поехал в Лондон, сказав, что скоро измерит нужные рефлексы, В его голосе не было и следа горечи, и я почувствовал большое облегчение. До его прихода я опасался, что он будет расстроен тем, что мы отняли у него часть славы, которая должна была бы вся достаться ему и его молодым сотрудникам. Но на его лице не было досады, и под его обычной сдержанностью пряталось радостное возбуждение при мысли, какую огромную пользу биологии принесет эта структура. [c.118]

Еще одним подтверждением этого является тот факт, что размеры ядер ССЕ определяемые рентгенографически, имеют заниженные значения по сравнению с таковыми, найденными электронномикроскопическим анализом [9]. Поскольку дифракционная картина на рентгенограмме может быть получена только на упорядоченных структурах, периферийные области ССЕ некомпактного строения неспособны к рассеиванию рентгеновских лучей, но обнаруживаются в оптическом диапазоне. Таким образом,. подтверждается фрактальное строение элементов надмолекулярной структуры в нефтяных системах, [c.40]

Проходя через кристалл, рентгеновские лучи отражаются от узлов решетки (электронных оболочек атомов, ионов или молекул), отклоняются и интерферируют. Дифракционная картина воспроизводится на фотопленке в виде совокупности пятен — максимумов интерференции рентгеновских лучей (рис. 114). [c.182]

По сравнению с простыми ионными решетками расшифровка структуры молекул представляет собой значительно более сложную задачу, в особенности для несимметричных молекул. Наряду с определением углов рассеяния необходимо измерять интенсивность рассеянного излучения. Так как из дифракционной картины нельзя получить фазовые характеристики волнового излучения, рассеянного в веществе, прямое определение структуры во всех подробностях становится невозможным. Поэтому рассчитывают интенсивность рассеянного излучения исходя из нескольких возможных модельных структур молекулы и сравнивают результаты расчета с экспериментальными данными. При таком методе проб и ошибок параметры модельной структуры меняют до тех пор, пока не получат полного совпадения между теорией и экспериментом. [c.74]

В отличие от оптических рентгеновские спектры связаны с переходами электронов во внутренних оболочках атомов. Так как длина волны рентгеновского луча соизмерима с межатомными расстояниями в кристаллах, то кристаллическая решетка является для рентгеновских лучей дифракционной решеткой. При прохождении через нее рентгеновских лучей будут наблюдаться закономерное отклонение их от первоначального направления и образование определенной дифракционной картины. Исследование диф- [c.152]

Если структура размещена на какой-либо решетке, то ее дифракционная картина размещена на решетке, обратной к исходной. [c.218]

Еще одной иллюстрацией применимости метода исследования порошкообразных образцов служат результаты сопоставления дифракционных картин В и Г, где В получена при изучении осажденного порошка цианато-комплекса, а Г — при изучении выращенного монокристалла обычным кристаллографическим методом. Отметим, что картины отчетливо различаются. Однако из измерений магнитной восприимчивости следует, что и в том и в другом случае геометрия димерного катиона одна и та же. Упаковка кристаллической решетки в двух указанных случаях различна, хотя с электронной и химической точек зрения это одно и то же вещество. Кристаллизация, которая приводит более чем к одной пространственной группе, встречается не ча- [c.389]

Это означает, что дифракционная картина имеет центр симметрии. Поэтому из такого эксперимента нельзя установить, имеет ли реальный кристалл центр симметрии. Поскольку для левого и правого энантиомеров г/( ) =—г/(5) [см. уравнение (XI.1)], то [c.219]

Почему из закона Фриделя следует невозможность различить дифракционную картину энантиомеров [c.226]

Как видно из дифракционных картин Б и В (рис. 17.21) порошкообразных азидо- и цианато-систем, положения и интенсивности пиков почти в точности совпадают с этими же параметрами на рис. 17.21, X. Сходство в положениях пиков означает, что во всех трех случаях размеры элементарной ячейки одинаковы. В этом есть определенная польза, но важно содержимое ячейки, поэтому следует подробно изучить интенсивности. Имеет место такое хорошее соответствие, что бьшо бы удивительным, если бы две из этих структур сильно отличались одна от другой. Каждый катион почти определенно является димером, и для того чтобы размер димера во всех случаях оставался почти одним и тем же, системы с X = (Nj)j и (O N ), можно изобразить следующим образом [c.388]

Дифракционные картины Д и исключительно похожи во многих отношениях и имеют много общего с картиной Г относительно наиболее интенсивных линий. Следует предположить, что при замене S N и Se N на O N, если даже геометрии систем похожи, большие электронные плотности на атомах S и Se должны приводить к заметному изменению интенсивностей линий при рассеянии рентгеновских лучей. Поэтому можно сказать, что дифракционные картины Д и также похожи, как и следовало бы ожидать, если бы все три структуры были похожи. Результаты согласуютс.я с аналогичными структурами. Особенно заметно увеличение интенсивности пиков при больших углах с увеличением массы мостиковой группы оно станет понятным после обсуждения, проведенного в разд. 17.5. [c.390]

Для оси OfeO обратной решетки, если к нечетно, к + I нечетно и = 0 аналогично для hOl, если / нечетно, к + I нечетно и Tf = 0. Таким образом, мы показали, что систематически погасания как для винтовой оси, так и для плоскости скольжения возникают в том случае, когда для расчета структурного фактора используются условия существования оси 2, в центрированной структуре. Интересно также отметить, что = Тц,. Это означает, что дифракционные картины имеют центр симметрии. [c.396]

Однослойные углеродные ианотрубки средним диаметром 1.2-1.4 нм были исследованы после обработки высоким давлением 9.5-15 ГПа и температурой до 1500°С. Были использованы спектроскопия КРС, рентгеновская дифракция, электронная микроскопия высокого разрешения. Также были измерены плотность образцов и их твердость. Рентгеновские дифракционные картины обработанньге давлением образцов, также как и исходного материала, не содержат отчетливых пиков, поскольку трубки не были упорядочены. В то же время, отсутствие характерного для аморфного углерода пика в области межплоскостных расстояний [c.62]

Предположение де Бройля в дальнейшем подтвердилось — была обнаружена дифракция электронов. При прохождении пучка электронов через дифракционную решетку на фотопластинке наблюдается такая же дифракционная картина, как и при прохождении излучения с длиной волны, равной значению "к, вычисленному по уравнению (1.23). Е> качестве дифракционной решетки использовали кристаллы металлов (атомы в кристаллах расположены в правильном поряд Ге, образуя естественную дифракционную решетку). Впервые оп Бгты, обнаружившие дифракцию электронов, были проведены в 1927г. Девиссоном и Джермером (США), [c.17]

Описываемый метод, как и все другие методы рентгеноструктурного анализа, основан на дифракции этого вида излучения на неоднородностях среды, соизмеримых с длиной волны рентгеновского диапазона. Особенность же его в том, что исследование дифракционной картины при малых углах рассеяния дает информацию о дис-перности системы. [c.34]

Фазовый состав катализаторов. Для общего фазового анализа катализаторов используются в основном два метода — рентгенография и дифракция электронов (электронография), хотя для некоторых специальных задач могут применяться и другие физические методы — магнитной восприимчивости, термография, ЭПР, различные виды спектроскопии. Практически наиболее широко применяется рентгенография, основанная иа дифракции характеристического рентгеновского излучения на поликристаллических образцах. Каждая фаза имеет свою кристаллическую решетку и, следовательно, дает вполне определенную дифракционную картину. На дебаеграмме каждой фазе соответствует определенная серия линий. Расположение линий на дебаеграмме определяется межплоскостными расстояниями кристалла, а их относительная интенсивность эависит от расположения атомов в элементарной ячейке. Межплоскостные расстояния d вычисляются по уравнению Брэгга—Вульфа [c.379]

При температурах выше температуры хрупкости битумы являются высоковязкими жидкостями. В последние годы большое внимание уделялось изучению структуры в жидксм состоянии. Начало исследованию структуры жидкостей было положено Дебаем [26], который открыл дифракцию рентгеновских лучей в жидкостях. В соответствии с этой дифракционной картиной было установлено, что в жидкостях имеется ближняя упорядоченность, которая при увеличении расстояния между частицами исчезает. [c.20]

Предложены модели структур закаленных фаз высокого давления фуллеритов Сб(1 и С70, главной особенностью которых является трехмфная полимеризация фуллереновых молекул. В качестве основного механизма трехмерной полимеризации предложен новый (3+3) тип 1щклоприсоединения молекул См вдоль пространственных диагоналей ромбических структур сверхтвердых фаз. Вдоль боковых координатных осей предложены два типа связывания молекул традиционный для одномерной и двумерной полимеризации (2+2) тип циклоприсоединения и сращивание молекул фуллеренов обобществленными четырехчленными кольцами. Структуры уточнены методом профильного анализа дифрактограмм (метод Ритвельда), начальные значения координат получены из энергетического анализ устойчивости моделей структур методами молекулярной механики. Установлено, что по мере увеличения давления и температуры синтеза происходит сокращение межатомных расстояний в (3+3) циклах, что приводит к повыщению жесткости структуры. По сокращению межмолекулярных расстояний вдоль полимеризованных направлений структур фаз высокого давления выявлены стадии полимеризации фуллереновых молекул от димеров до объемных полимеров. При нормальных условиях обнаружена эллипсовидная форма дифракционных отражений на двумерной дифракционной картине сверхтвердых фаз, свидетельствующая об огромных упругих напряжениях, возникающих в процессе трехмерной полимеризации молекул Сбо в условиях негидростатических высоких давлений. [c.184]

Субструктуру монокристаллов графита изучали методом вращения образца при неподвижном счетчинче на двух кристальном опе,ктрометре по отражению (0002) на излучениях Си-Ка и Ре-К. В качестве монохроматора иапользовали. монокристалл варца, вырезанный по лло-скости (1011). Условия эксперимента обеспечивали участие всего объема в формировании дифракционной картины в схеме с нулевой диоперсией и разрешением не хуже двух минут. [c.93]

Все используемые в технике кристаллизующиеся материалы являются поликристаллитами. Иначе говоря, все они состоят из множества кристаллических областей, каждая из которых граничит с другими кристаллическими или аморфными областями. Поэтому морфология кристаллизующихся материалов носит очень сложный характер. По этой причине основные характеристики их изучают на монокристаллах. Полимеры не являются исключением. Полимерные монокристаллы выращивают из слабоконцентрированных растворов. При температуре кристаллизации способный к кристаллизации полимер высаживается из раствора в виде крошечных пластинок (ламелей), имеющих все характерные черты кристалла, например регулярные грани (видны при электронной микроскопии), и дающих дифракционные картины, присущие монокристаллам. Необходимость применения электронного микроскопа или оптического микроскопа с большим увеличением обусловлена очень малыми размерами полимерных кристаллов максимальные размеры монокристалла ПЭВП составляют несколько мкм, в то время как его толщина очень невелика — порядка 100 А. Монокристаллы других полимеров имеют форму полых пирамид, которые часто закручиваются по спирали, что свидетельствует о существовании винтовых дислокаций. Детальное рассмотрение природы монокристаллов можно найти у Джейла [51, Келлера [6] и Шульца [7]. Наиболее вал<ная и неожиданная особенность монокристаллов состоит в наличии практи- [c.47]

С ростом содержания фтора в углеродной матрице дифракционная картина заметно изменяется (рис. 6-57). После. цостижения содержания фтора 60,2% на рентгенограмме исчезалот рефлексы (100), (101) и (004) и возникает линия монофторида углерода, сдвинутая в сторону меньших углов. [c.386]

Если длина волны близка по порядку величины размерам молекул и расстояниям между ними, то наблюдается известная интерференционная картина, изучение которой позволяет получить ценные сведения о структуре вещества. Рентгеновские лучи и электроны рассеиваются на электронных оболочках атомов, причем в первом случае (рентгеновские лучи) главную роль играют максимумы электронной плотности, а во втором случае (пучки электронов) — неоднородность электрического поля вблизи атомных ядер. Рентгеновский метод наиболее ценен при определении структуры кристаллических соединений (его основы рассматриваются в разд. 6.4.1). Здесь обсуждают только наиболее существенные аспекты определения строения отдельных молекул с помощью дифракционных методов. Строение молекулы можно установить вполне однозначно, если получить дифракционную картину вещества в газовой фазе (пар). Однако из-за низкой плотности рассеивающей среды для получения дифракционной картины в рентгеновских лучах необходима экспозиция в течение многих часов, а для получения элект-ронограммы — в течение нескольких секунд. Поэтому для исследования молекул в газовой фазе применяется преимущественно метод электронографии. [c.74]

Небольшие видоизменения позволяют превратить электронный микроскоп в электронограф, с помощью которого получают элект-ронограммы. Дифракционная картина, фиксируемая при отражении кристаллом электронного луча, аналогична той, которая получается при дифракции рентгеновских лучей. [c.157]