Дифракция рентгеновских луче интенсивность

ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ — ИНТЕНСИВНОСТИ [c.390]

В основу классификации экспериментальных методов рентгенографии можно положить либо способ регистрации дифракционного спектра (фотографический или ионизационный), либо агрегатное состояние исследуемого объекта (поли- или монокристалл, аморфное вещество, жидкость или газ). Несмотря на существование единого физического подхода к проблеме дифракции рентгеновских лучей (см. Введение и гл. I), различия в методических особенностях экспериментальных исследований различных объектов весьма существенны и приводят к появлению специальных областей рентгеноструктурного анализа. Например, значительная информация о белках, полимерах и ряде других объектов сосредоточена в области малых углов рассеяния от нескольких угловых минут до 3—5 градусов. С позиций физики рассеяния рентгеновских лучей между этой и всей остальной частью дифракционного спектра нет никакой принципиальной разницы, однако, специфические экспериментальные трудности, в первую очередь — малая интенсивность рассеянного излучения, привели к созданию специального рентгеновского оборудования — малоугловых рентгеновских камер и дифрактометров [1]. [c.111]

Вопросы интенсивности дифракционной картины кристалла были рассмотрены в гл. I, п. 14, где было показано, что при дифракции рентгеновских лучей в кристалле интенсивность картины складывается из интенсивности селективных отражений и диффузного фона. [c.234]

Та часть теории дифракции рентгеновских лучей, которая относится к анализу связи их интенсивности со структурой кристалла, покоится на представлении об идеально мозаичном строении кристалла (кинематическая теория интенсивности). Это представление предполагает, [c.74]

Неравномерность зависимости интенсивности от угла рассеяния позволяет использовать дифракционный эффект для структурных исследований веществ в любом агрегатном состоянии. Сказанное в одинаковой мере относится к дифракции рентгеновских лучей, электронов и [c.129]

Та часть теории дифракции рентгеновских лучей, которая относится к анализу связи их интенсивности со структурой кристалла, покоится на представлении об идеально мозаичном строении кристалла (кинематическая теория интенсивности). Это представление предполагает, что кристалл построен из небольших идеальных блоков, имеющих несколько различную ориентацию в [c.91]

Неравномерность зависимости интенсивности от угла рассеяния позволяет использовать дифракционный эффект для структурных исследований веществ в любом агрегатном состоянии. Сказанное в одинаковой мере относится к дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Помимо рентгеноструктурного анализа кристаллов наибольшее распространение и признание получили рентгенография стекол и особенно электронография газов и паров. [c.174]

Таким образом, сопоставляя числовые значения положения и площади первого максимума кривой распределения со значениями, вычисленными по предлагаемым моделям, можно судить о пространственном расположении атомов в исследуемом бинарном сплаве. Однако удовлетворительное совпадение теоретических кривых распределения с экспериментальными не всегда достигается. В некоторых случаях результаты исследования структуры бинарных сплавов могут оказаться неоднозначными, поскольку на основании одной экспериментальной кривой интенсивности /(5) двухкомпонентного расплава получается лишь средняя функция атомного распределения р (Я). Нас же интересуют парциальные функции 0ц(7 ), Q22 R), Qi2 R) и Q2l R), описывающие структуру расплавов. В принципе они могут быть определены путем проведения трех независимых дифракционных экспериментов. В одном эксперименте используется дифракция рентгеновских лучей, в другом — дифракция нейтронов, в третьем — дифракция электронов (или нейтронов, если один из компонентов обогащен его изотопом). В разных излучениях атомные амплитуды рассеяния / 1(5) и а(5) неодинаковы, отличаются друг от друга и экспериментальные кривые интенсивности /(5). С их помощью могут быть рассчитаны парциальные структурные факторы а (8), Фурье-анализ которых дает искомые парциальные функции распределения д ij(R). [c.87]

За рассеяние рентгеновских лучей, попадающих в кристалл, ответственны электроны атомов кристалла. Интенсивность дифракционных максимумов рассеяния определяется плотностью электронов в атомах тех кристаллических плоскостей, от которых происходит рассеяние. Расшифровывая картину дифракционных максимумов, кристаллографы устанавливают расстояние между плоскостями кристалла, степень их заполнения атомами, размеры элементарной ячейки и получают полное представление о структуре кристалла. Дифракция рентгеновских лучей позволяет исследовать не только такие кристаллические вещества, как различные соли, но также широко используется для установления областей кристалличности в полимерах, например в резине (растянутая резина более кристаллична, чем нерастянутая). Исследование с помощью дифракции рентгеновских лучей белков и других биохимически важных веществ принесло огромную пользу при установлении их строения. Классическим примером возможностей рентгеноструктурного метода является расшифровка с его помощью строения столь сложного вещества, как дезоксирибонуклеиновая кислота (см. гл. 28). [c.176]

Чтобы определить углы, при которых происходит дифракция рентгеновских лучей, ориентированный монокристалл вращают в пучке рентгеновских лучей и определяют их интенсивность при угле отражения с помощью счетчика. Исследование структуры кристаллов проводится с помощью метода вращающегося кристалла фотографическая пленка движется по мере вращения кристалла таким образом, на фотографии можно избежать наложения одних пятен на другие. [c.573]

Картины дифракции рентгеновских лучей частично кристаллических полимеров, представителями которых являются полиамиды, состоят из пиков высокой интенсивности, соответствующих кристаллическим областям, и гало, отвечающего аморфным областям полимера. Измерение площадей под соответствующими участками кривых распределения интенсивности позволяет определять степень кристалличности полимера. Однако точность этого метода ограничивается воз.можностью разделения участков кривых, соответствующих кристаллическим и аморфным областям. Степень кристалличности промышленных полиамидов обычно колеблется от 40 до 70%. [c.240]

Так как при исследовании полимеров обычно /1=1, а ).= 1,54 А (трубка с медным излучением), то очевидно, что дифракции рентгеновских лучей а крупных структурных элементах (большие d) должны отвечать малые значения Q. Однако дифракционные. максимумы, соответствующие малым углам (0<2°), обнаружить обычными методами рентгеноструктурного анализа невозможно, так как на них будет накладываться интенсивный расходящийся первичный пучок. [c.50]

Отнесение а-процесса к релаксации в кристаллических областях было проведено на основании того, что интенсивность а-пика уменьшается при хлорировании полиэтилена [И]. Этот пик не обнаруживается вовсе при степени хлорирования, достаточной для полного исчезновения дифракции рентгеновских лучей, свидетельствующей о кристалличности полимера. - г [c.167]

Представляет интерес изобразить спектр Л -края поглощения в форме, сходной с уравнением дифракции. При обычной дифракции рентгеновских лучей или электронов газами, жидкостями или кристаллами общее уравнение дифракции выражает связь между отношением интенсивности рассеянного пучка h к интенсивности падающего пучка /о и величиной (sin 0) Д, где 6 — половина угла рассеяния [c.127]

Математический анализ условий дифракции рентгеновских лучей показывает, что при определенных пространственных группах некоторые типы отражений (характеризуемые индексами кЩ никогда не появляются. Это можно продемонстрировать на двух простых примерах. У металла с кубической объемноцентрированной структурой половина атомов расположена в плоскостях Ю0), которые прослоены идентичными плоскостями, содержащими остальные атомы. Отражения от прослаивающих плоскостей имеют такую же интенсивность, но противоположную фазу [c.310]

В последнее время все большее внимание при изучении углеродных материалов уделяется спектроскопии комбинационного рассеяния (КР-спектроскопия) [37—39]. На рис. 10 представлены типичные спектры КР для различных углеродных материалов. Природный графит характеризуется одной резкой полосой в спектре при 1580 см . Она соответствует дважды вырожденным деформационным колебаниям шестичленного кольца в Егя электронной конфигурации /)вл кристаллической симметрии. В случае не полностью упорядоченных переходных форм углерода (измельченный графит, пирографит, уголь, сажа) появляется вторая полоса при 1360 см Ч Она отвечает вибрационным состояниям разрушенной гексагональной решетки вблизи границы кристалла. Отношение интенсивностей этих полос характеризует поэтому степень кристалличности или усредненный диаметр микрокристалла, аналогичный тому, который рассчитывается из данных по дифракции рентгеновских,лучей. [c.33]

По интенсивности дифракции рентгеновских лучей [342] [c.61]

Система RYSALIS j ] определяет трехмерную структуру белка по распределению плотности электронов (РПЭ). ЭС интерпретирует информацию по дифракции рентгеновских лучей, включающую информацию о положении и интенсивности рассеянных волн, и выводит атомную структуру. ЭС использует знания о составе белка и рентгеноструктурном анализе, а также эвристики, чтобы с помощью анализа РПЭ получать и проверять гипотезы относительно правдоподобных белковых структур. HYSALIS использует архитектуру типа доски объявлений , содержащей независимые источники знаний для выдвижения и проверки многоуровневой структуры гипотез. ЭС написана на языке ЛИСП. [c.262]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — метод изучения структуры молекул, кристаллов, жидкостей с помощью дифракции (рассеивания) нейтронов имеет много общего с рентгегюграфией. Дифракция нейтронов — типичное оптическое явление, аналогичное дифракции рентгеновских лучей, в котором ярко проявляются волновые свойства нейтрона. Для нейтронографических исследований требуются пучки тепловых нейтронов высокой интенсивности. Поэтому Н. начала развиваться лишь после строительства ядерных реакторов. Для исследования структуры вещества узкий направленный пучок тепловых нейтронов из реактора падает на монокристалл. Отражение нейтронных волн от кристаллической поверхности происходит в результате взаимодействия нейтронов с ядрами кристалла. Чтобы определить структуру кристалла, надо измерить углы, под которыми наблюдаются отражения первого порядка и интенсивность его. Н. имеет ряд преимуществ по сра-внлшю с рентгенографией благодаря зк1 чительному расширениво числа объектов исследования. [c.172]

Кристалл представляет собой систему, состоящую их двух взаимодействующих подсистем электронной и ядерной. В рассеянии излучений принимают участие обе подсистемы, однако, интенсивность рассеяния на каждой из них зависит от природы рассеиваемого излучения. Например, интенсивность потенциального рассеяния рентгеновских лучей на ядрах атомов (томпсоновское рассеяние) примерно в 10 раз меньше интенсивности, рассеянной электронными оболочками тех же самых атомов, поэтому в теории дифракции рентгеновских лучей рассеянием на ядрах пренебрегают. Известны некоторые изотопы, ядра которых как раз попадают в область длин волн, используемых в структурном анализе. Сечение взаимодействия таких ядер имеет резонансный характер и по величине может значительно превышать сечение взаимодействия излучения с электронными оболочками атома. [c.174]

На рис. XXI. 1 показана схема классических опытов Деви сона и Джермера. Пучок электронов из электронной пушки А попадает на грань кристалла В. Фарадеев цилиндр С измеряет интенсивность отраженного пучка. Опыт показал, что зависимость этой интенсивности от угла между нормалью к грани и рассеянным лучом подчиняется уравнению Брегга, которое описывает дифракцию рентгеновских лучей— см. формулу (XXIV. ). [c.546]

Для С. а. наиб, часто применяют рентгеновский структурный анализ (РСА) и газовую электронографию. Первый используют для определения строения соед. в кристаллич. состоянии он основан на дифракции рентгеновских лучей, проходящих через монокристалл. Интенсивности дифракц. лучей 1(к к I) связаны с координатами атомов ур г в элементарной ячейке соотношениями [c.445]

В данном уравнении К представляет собой масштабный коэффициент, необходимый для того, чтобы привести экспериментальные данные (полученные в произвольном масштабе, зависящем от размера кристалла и интенсивности пучка рентгеновского излучения) к абсолютному масштабу рассеяния (величины /), используемому при определении расчетных структурных амплитуд (Fhfei) (или F ) из известных координат атомов Xj, yj, zj с использованием уравнения 11.2-7. Фактор А представляет собой коэффициент коррекции на поглощение рентгеновского излучения в соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бера, который также должен учитьшать размер и характер (распределение сходных по симметрии граней) кристалла. Фактор Лоренца L компенсирует разницу в эффективных временах измерения для брэгговских отражений и зависит от брэгговского угла в и схемы экспериментальной установки. Р — поляризационный фактор, который позволяет учесть тот факт, что эффективность дифракции рентгеновских лучей зависит от поляризации падающего луча. [c.400]

РИС. 4-19. Б. Рентгенограмма, используемая при определении структуры гемоглобина. Дифракционная картина получена от кристалла дезоксигемоглобина человека кристалл вращали определенным образом вокруг двух разных осей, пропуская через него пучок рентгеновских лучей. Прп этом синхронно перемещалась и рентгеновская пленка. Наблюдаемая на рентгенограмме периодичность является следствием дифракции рентгеновских лучей на периодически расположенных атомах в кристалле. Расстояния рефлексов от начала координат (центра) обратно пропорциональны расстояниям между плоскостями атомов в кристалле. На этой фотографии (которая показывает только два измерения трехмерной дифракционной картины) рефлексы, расположенные на периферии, соответствуют расстоянию 0,28 нм. Измерив интенсивности рефлексов и определив фазы гармонических функций, необходимых для проведения обратного Фурье-преобразования, из полного набора аналогичных дифракционных картин можно установить структуру с разоещением 0,28 нм. Для дезоксигемоглобина человека полный набор должен включать примерно 27 ООО рефлексов (С любеаиого разрешения [c.309]

Наружные сегменты палочек сетчатки позвоночных интенсивно иследовались с помощью дифракции рентгеновских лучей, электронной микроскопии и других современных методов. В результате было показано, что они содержат стопки мембранных дисков (рис. 9.7). Эти диски представляют собой структуры, состоящие пз двух слоев глобулярного белка (в основном это зрительный пигмент родопсин) и слоя липидов (главным образом фосфолипидов) между нимн. Родопсин составляет большую долю ( 85%) мембранного белка. Молекулы зрительного пигмента ориентированы в рецепторной мембране таким образом, что поглощение света, проходящего вдоль оси палочки, максимально. Была предложена модель, согласно которой молекулы зрительного пигмента могут латерально перемещаться в мембране и вращаться вокруг оси, перпендикулярной поверхности мембраны, причем любые другие перемещения исключены. По- [c.302]

Диффузное рассеяние рентгеновских лучей растворами макромолекул дает прямую информацию о распределении рассеивающих объектов. Диффузное рассеяние есть суммарное рассеяние на беспорядочно расположенных отдельных макромолекулах, тем самым в нем усредняются интенсивности рассеянного света по всевозможным ориентациям макромолекулы. Чем больше углы рассеяния, тем меньше размеры деталей структуры, на которых происходит дифракция рентгеновских лучей. Под малыми углями рассеянии изучается общее строение макромолекул в растворе, а под средними и больпшыи — особенности их внутреннего строения. [c.136]

В более поздние годы возникли некоторые сомнения в отношении антппараллельного расположения цепей. Были предложены модели, в которых цепи целлюлозы соседних плоскостей 002 идут в одном и том же направлении. При расчете энергии упаковки Сарко [172] нашел ее меньшее значение для параллельного расположения цепей по сравнению с антипараллельным. Данные по интенсивности дифракции рентгеновских лучей соответствуют па- [c.70]

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]

Рис. 8, Зависимость интенсивности дифракции рентгеновских лучей от азимутального угла X для однородно ориентированного магнитным полем (одноосного) жидкого кристалла ПБГ в дионсане (концентрация ПБГ 20 масс.%) [26].

Каждое индивидуальное химическое соединение установленного состава дает характерный спектр дифракции рентгеновских лучей, поэтому последний может быть использован в дальнейшем для целей идентификации. Наиболее простой рентгеноструктурной характеристикой является порошковая рентгенограмма. На рис. 1 и 2 приведены порошковые рентгенограммы некоторых из изученных соединений. Поскольку вид порошковых рентгенограмм зависит от условий их получения, то в качестве характеристики лучше приводить таблицу с набором межплоскостных расстояний и соответствующих им интенсивностей линий порошковой рентгенограммы химического соединения. Такие таблицы со значениями межплоскостных расстояний в А (ангстрем) или кХ (килоикс) и относительными интенсивностями линий / (в десяти- или стобалльной шкале) приводятся обычно в периодической литературе и в законченных или продолжающихся выпусках рентгенометрических определителей [1, 2]. В некоторых справочниках [c.50]

Нейтронные спектры для воды и льда [33, 55, 56] (рис. 8 и 9) в основном напоминают обсуждавшиеся РФР, полученные методом дифракции рентгеновских лучей. Спектры льда и кристаллогидрата 502 (рис. 8) имеют интенсивные максимумы с почти одинаковыми частотой и формой, которые при дейтерир >вании сдвигаются так же, как и максимумы крутильных колебаний. Очевидное подобие последних максимумов в спектрах льда и кристаллогидрата прежде всего отражает почти полную идентичность ближнего порядка и О-О-расстояний между ближайшими соседями в этих двух твердых телах. Однако при переходе от льда к кристаллогидрату низкочастотные максимумы (приписываемые оптическим и акустическим ветвя л в спектрах гексагонального льда) изменяются, что обусловлено, различием дальнего порядка в этих телах [56]. Выше температуры плавления льда наблюдаются следующие изменения спектра [c.247]

На многих современных приборах вместо фотопленки применяются электронные детекторы рентгеновского излучения (например, счетчики Гейгера, пропорциональные счетчики и сцинтилляционные счетчики). Для порошковых образцов электронный прибор автоматически записывает результаты в виде графика зависимости относительной интенсивности (ордината) от угла 0 или 20 (абсцисса). (Пример см. на рис. 46.) В книге Клага и Александера [31 ] содержится превосходное обсуждение применения электронных детекторов в исследованиях, связанных с дифракцией рентгеновских лучей. Поскольку в принципе не важно, применяют ли фотопленку или электронный счетчик, в дальнейшем изложении для простоты рассматривается лишь метод пленки. [c.75]

В том же 1927 г. Томсон пропустил поток электронов С большой скоростью Чбрвз тонкую мвтэлличсскую фольгу на фотографическую пластинку. И в этом случае на пластинке вместо одного пятна была обнаружена типичная дифракционная картина из колец различной интенсивности, весьма сходная с картинами, получающимися при дифракции рентгеновских лучей на кристаллах (см. стр. 301). Вместе с тем эта картина не была обусловлена рентгеновскими лучами, которые могли бы возникнуть при соударениях электронов с металлом. Это было показано путем наложения магнитного поля, вызвавшего смещение дифракционной картины. Энергия электронов в опыте Томсона точно определялась по ускоряющему потенциалу, так что в соответствии с принципом неопределенности их положения оставались совершенно неопределенными. Это и имело место в действительности любой [c.20]

В основе рентгено- и электронографического анализа твердых тел лежат, как известно, теории дифракции рентгеновских лучей и электронов, развитые многими физиками (см. [32, 33]). Методы рентгенографического изучения веш,еств разрабатывались, начиная с 1915—1918 гг. Лауэ, затем Дебаем, Шереровд, Селяковым, Бриллем, Джонсом, Кохендорфером и другими (см. [32]). Методы электронографического изучения тел создавались несколько позднее в результате работ Томсона, Тартаковского, Линника, Б рэгга, Пинскера и Вайнштейна и других (см. [33]). Электронная микроскопия, в основе которой находятся начальные элементы теории электронной оптики Буша, стала создаваться только в 30—40-х годах и продолжает интенсивно совершенствоваться. Примерно в таком же порядке эти три метода (или точнее, три системы методов) начали использоваться и для исследования катализаторов первыми были привлечены рентгенографические методы, затем электронографические и, наконец, электронная микроскопия. [c.170]

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ — анализ атомной структуры материала, основанный па дифракции рентгеновских лучей в кристаллической решетке. Применяется с 1913. Рентгеновское излучение, проходящее в процессе анализа сквозь материал, приводит электроны его атомов в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний элект-ромагн. поля, образованного первичным пучком этого излучения. Колеблющиеся Электроны испускают во все стороны электромагн. волны такой же длины, как и длина волны первичного рентгеновского излучения. Если атомы расположены периодически, возникает интерференция рассеянных волн, поскольку межатомные рассеяния — порядка длины волны. Это обстоятельство используют в Р. а., к-рый состоит в построении картины расположения атомов согласно интенсивности интерференционных полос, фиксируемых на фотопластинке в рентгеновской камере (рентгенография) или при помощи ионизационной камеры в дифрактометре (дифракто-метрия). Интерференционные полосы образуются при условии д = [c.313]

Использование методов инфракрасной спектроскопии при установлении строения природных органических соединений является, по необходимости, чисто эмпирическим. Число возможных типов колебаний большой асимметричной молекулы настолько велико, что полная математическая обработка зависимости формы колебаний от молекулярной структуры в пастояш ее время невозможна. Если бы даже и удалось вывести такого рода зависимость, то весьма сомнительно, чтобы за время, потраченное на эту работу, была бы получена информация, сравнимая по объему с той, которую за это же время может дать метод дифракции рентгеновских лучей. Поэтому единственно возможным путем является сбор данных по частоте и интенсивности поглощения чистых соединений известного строения с целью использовать эту информацию при исследовании новых соединений. [c.158]

Спектры комплексов, содержащих циановую группу, были получены методами суспензии и таблеток КВг кроме того, наблюдались спектры монокристаллов этих веществ. Спектры восьми октациановых комплексов вольфрама и молибдена были исследованы в области 5000—300 см- методом таблеток КВг [247]. Спектры дегидратированных комплексов содержат две хорошо разрешенные полосы, соответствующие валентным колебаниям ОН кроме того, наблюдается расщепление полосы, соответствующей валентным колебаниям С ннМ. Когда было сконструировано специальное приспособление для дегидратирования образцов, расщепление стало менее заметным, а интенсивная полоса, наблюдаемая в спектрах гидратированных образцов вблизи 400 слг оказалась сдвинутой в длинноволновую часть спектра. Джонс [248—252] рассчитал силовые постоянные деформационных и валентных колебаний для ряда молекул цианидов, используя колебательные частоты, полученные экспериментальным путем. Результаты показывают, что в молекулах КАи(СЫ)г, Нд(СЫ)2 и KAg( N)2 металлы связаны с цианидами через атомы углерода. Используя спектры KAg( N)2 и КАи(СН)2, полученные с помощью поляризованного излучения, Джонс показал, что угол между линейной группой ЫС—М—СМ (где М представляет собой Ag или Аи) и осью с кристалла является одним и тем же для этих двух соединений. Величина аналогичного угла в соединении KAg( N)2 была найдена из результатов работ по дифракции рентгеновских лучей и оказалась равной 27° [253]. [c.85]

Вхирий хОм посвящен исслсдсваиню атомного строения кристаллов на основе анализа интенсивности дифракционного спектра. Все имеющиеся на русском языке монографии по рентгеноструктурному анализу значительно устарели. М. А. Порай-Кошиц восполнил имеющийся пробел, систематически и подробно изложив современные методы рентгеноструктурного анализа. В книге рассматривается теория интенсивности дифракций рентгеновских лучей в кристалле, а также изложены принципиальные методы и практические приемы расшифровки атомного строения кристаллов, методы решения фазовой проблемы и метод межатомных функций. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология