Дифракция рентгеновских луче кристаллами

Дифракция рентгеновских лучей наблюдается в газах, жидкостях и аморфных веществах, наиболее четко она проявляется на кристаллах. На дифракции рентгеновских лучей кристаллами основаны разработанные позднее рентгеноструктурный и рентгенофазовый методы анализа. Суть дифракции рентгеновских лучей заключается в сложении амплитуд вторичных волн, рассеянных электронами, образующими электронные оболочки атомов исследуемого вещества, без изменения частоты колебаний. Схематически дифракция рентгеновских лучей представлена на рис. 5.4. [c.116]

Рис. IV. 1. Применение ионизационной камеры для исследования по методу Брэгга дифракции рентгеновских лучей кристаллами.

Рис. IV.3. Схема, поясняющая вывод уравнения Брэгга для дифракции рентгеновских лучей кристаллами.

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

ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ КРИСТАЛЛАМИ Методы Лауэ и порошка [c.300]

Рис. 47. Схема, поясняющая уравнение Брегга для дифракции рентгеновских лучей кристаллами.

Современный уровень знания деталей конформации белков основан почти исключительно на результатах исследования кристаллов белков методом дифракции рентгеновских лучей. Кристаллы белка всегда содержат 20—80% растворителя (разбавленный буферный раствор, часто с высокими концентрациями солей или органического осадителя), [1]. В то время как локализацию некоторых молекул растворителя можно распознать по наличию дискретных максимумов на картах распределения электронной плотности, рассчитанных из данных рентгенограмм, расположение большинства молекул растворителя таким способом определить нельзя. Ббльшая часть молекул растворителя, по-видимому, обладает очень высокой подвижностью и имеет флуктуирующую структуру, возможно сходную со структурой жидкой воды, в ходе уточнения кристаллографической структуры некоторых малых белков, [2—6] было идентифицировано много дополнительных мест, вблизи которых молекула растворителя находится большую часть времени. Однако, вероятно, потому, что используется по существу лишь статистическое описание, во всех случаях установленная структура растворителя остается неполной. [c.202]

С усовершенствованием экспериментальной техники, как мы уже упоминали, повышалась и точность определения геометрических параметров органических молекул, но вместе с тем возникал и вопрос о сопоставимости результатов, полученных разными методами. Выявилось сразу, что метод, основанный на дифракции рентгеновских лучей кристаллами, дает несколько заниженные значения по сравнению с соответствующими величинами для свободных молекул. Обнаружилось также искажающее влияние кристаллической упаковки. [c.180]

На протяжении почти двадцати лет не сложилось определенного мнения относительно природы рентгеновских лучей многие ученые считали, что их свойства лучше всего объясняются, если предположить корпускулярный характер, тогда как другие высказывали мнение, что рентгеновские лучи аналогичны обычному свету, но имеют очень короткую длину волны. Правильность второго предположения была доказана в 1912 г., когда удалось наблюдать дифракцию рентгеновских лучей кристаллами (см. далее разд. 3.7). [c.56]

Дифракция рентгеновских лучей кристаллами [c.70]

Рис. 3.23. Применение ионизационной камеры для исследования дифракции рентгеновских лучей кристаллами 1по методу Брэгга.

Нулевые колебания атомов сказываются на многих свойствах веществ. Их реальность подтверждается изучением дифракции рентгеновских лучей кристаллами. Эти исследования показывают существование даже при температурах, близких к абсолютному нулю, некоторой неупорядоченности в расположении атомов, обусловленной их нулевыми колебаниями. [c.36]

Описание дифракции рентгеновских лучей кристаллом в терминах обратной решетки и сферы отражений существенно облегчает индицирование рентгенограмм. Можно приписать каждому пятну на рентгенограмме, полученной, например, в камере Вайсенберга, набор индексов соответствующих этим отражениям, принимая во внимание, что рентгенограмма представляет собой искаженную картину этой решетки. Другими словами, каждому пятну на пленке может быть поставлен в соответствие набор плоскостей, от которого оно возникает. Рентгенограммы, полученные в прецессионных камерах, дают также изображение части обратной решетки, но уже не искаженное. [c.27]

ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ КРИСТАЛЛАМИ [c.264]

Дифракция рентгеновских лучей кристалл а-м и (условие Брэгга — Вульфа) [c.541]

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФАКТОР. ЗАКОНЫ ДИФРАКЦИИ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ КРИСТАЛЛОМ [c.93]

В трактовке дифракции рентгеновских лучей кристаллами белка н его изоморфных производных предполагается, что принадлежащие атомам электроны являются свободными и в таком состоянии приводятся в вынужденные колебания с частотой со, равной частоте первичного рентгеновского излучения Амплитуда нормального, упругого рассеяния [/°(0)] зависит от брэгговского угла (0), определяющего направление в пространстве дифрагированного луча, но не зависит от длины волны (X). В общем случае это предположение некорректно, поскольку электроны в атомах не являются свободными, а взаимодействуют, особенно эффективно на внутренних К- и -орбиталях, с ядром и друг с другом. В классической теории рассеивающие атомные центры рассматриваются наборами дипольных осцилляторов, имеющих собственные частоты колебаний (0)5), которые равны частотам поглощаемого атомом электромагнитного излучения. Когда частота падающей волны значительно отличается от частот собственных колебаний электронов (о) > 0) или ш a)J), интенсивность дифрагированного луча практически полностью определяется нормальным рассеянием, и поэтому поглощением обычно пренебрегают, т.е. считают 0)5 = 0. Однако если частота рентгеновского излучения становится сопоставимой с частотами собственных колебаний электронов (со со ), возникает резонанс, изменяющий амплитуду и фазу рассеяния. Имеет место аномальное рассеяние. [c.157]

Рис. IV.5. Экспериментальные данные, полученные Брэнтами для дифракции рентгеновских лучей кристаллом хлорида натрия,

Уильяму Бреггу (1862—1942) и его сыну Лоуренсу Бреггу (родился в 1890 г.) удалось успешно использовать явление дифракции рентгеновских лучей для определения структуры многих кристаллов. Этим ученым удалось также определить длины волн рентгеновских лучей, образующихся в различных рентгеновских трубках. Экспериментальный метод Бреггов схематически показан на рис. 45. Пучок рентгеновских лучей формируется системой щелей, обычно щелями в свинцовых слитках. Пучок падает на грань кристалла, например на плоскость спайности кристалла каменной соли. Прибор для обнаружения рентгеновских лучей (в первых опытах Бреггов это была ионизационная камера, а в современных работах может быть использован счетчик Гейгера) располагается в соответствии со схемой, показанной на рис. 45. Лоуренс Брегг разработал простую теорию дифракции рентгеновских лучей кристаллами. Эта теория иллюстрируется рис. 46 и 47. Он указал, что если иучок лучей, падающий на плоскость, образованную атомами, и рассеянный пучок находятся в одной и той же вертикальной плоскости [c.64]

В благоприятных случаях колебательные спектры позволяют определять не только АЕ, но и геометрические конфигурации поворотных изомеров. Так, например, инфракрасный спектр кристаллического 1,2-дихлорэтана (рис. 4) настолько прост, что, несомненно, соответствует центросимметричной транс-конфигурации. Сведения о конфигурациях изомеров могут быть получены также при изучении тонкой вращательной структуры колебательных полос инфракрасного спектра газовой фазы (Диксон [18]), вращательного спектра в микроволновой области (Вагнер и Дейли [19], Вильсон [7]), электронной дифракции в парах (Эйнсуорт и Карл [20]), дифракции рентгеновских лучей кристаллами и результатов других дифракционных методов (Липскомб [21]), а также ядерного магнитного резонанса в кристаллах (Гутовский [22, 23]). [c.361]

Это чрезвычайно важное обстоятельство, впервые отмеченное Фри-делем, можно назвать законом центросимметричности дифракционного эффекта. В отношении дифракции рентгеновских лучей кристалл всегда обладает центром инверсии. [c.252]

Наиболее близким к Со(Н)-карбоангидразе по спектральным свойствам оказался недавно полученный комплекс Со(II) с координационным числом 5 [93—96]. В результате этого появились мнения о том, что и в белке для кобальта характерно координационное число пять. Однако по данным рентгеноструктурного анализа с разрешением 2 А координационная сфера Со(II) напоминает сильно искаженную тетраэдрическую конфигурацию (рис. 16.20, Б) [98]. Подобная структура наблюдалась и у недавно исследованных методом дифракции рентгеновских лучей кристаллов б с-ацето-быс-(этилентиокарбамид)кобальта(И) [97]. При комнатной температуре спектр этого соединения очень похож на спектры Со(II)-карбоангидразы. [c.582]

Этот метод используется и для описания процесса распространения электромагнитных волн, и в частности рентгеновских лучей. В предыдущих главах комплексные функции не вводились, для того чтобы не затушевывать формальными математическими соотношениями физическую сущность дифракции рентгеновских лучей. В настоящей главе вопросы атомного рассеяния, рассеяния конечной совокупностью атомов и дифракции рентгеновских лучей кристаллом будут рассмотрены с новой, в математическом отношении, точки зрения, что позво-I лит вывести некоторые формулы, которые были приняты ранее без I доказательства (в частности, формулы интерференционного фактора, i температурного фактора и фактора интегральности), и ввести понятие I структурной амплитуды — одно из центральных понятий теории I рентгеноструктурного анализа. [c.81]

Разработка электронной микроскопии к концу 30-х годов, позволившая впервые увидеть частицы бактериофагов, дала также возможность непосредственно наблюдать ВТМ (фиг. 228). Оказалось, что частица ВТМ представляет собой палочку диаметром 18 нм и длиной 300 нм. Между тем опыты по дифракции рентгеновских лучей кристаллами ВТМ, начатые Дж. Берналом и И. Фанкухеном в 1941 г., показали, что частица ВТМ состоит из большого количества одинаковых белковых субъединиц. В 1954 г., спустя год после открытия двуспиральной структуры ДНК, Дж. Уотсон высказал предположение, что палочкообразная частица ВТМ представляет собой уложенные по спирали субъединицы белка. В конце концов с помощью электронной микроскопии была выяснена подробная [c.463]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология