Klíčový rozdíl mezi elektronovou a neutronovou difrakcí je ten, že elektrony jsou rozptýleny atomovými elektrony, zatímco neutrony jsou rozptýleny atomovými jádry.
Elektronová difrakce je vlnová povaha elektronů. Neutronová difrakce je jev elastického rozptylu neutronů. Elektronová difrakce typicky popisuje vlnovou povahu, zatímco neutronová difrakce popisuje atomovou a/nebo magnetickou strukturu materiálu.
Co je elektronová difrakce?
Elektronová difrakce je vlnová povaha elektronů. Prakticky je to technika, která se používá ke studiu hmoty prostřednictvím vypalování elektronů na vzorek a pozorování výsledného interferenčního vzoru. Tento jev běžně nazýváme dualita vlna-částice. Uvádí, že určitá částice hmoty se chová jako vlna. Proto lze elektron považovat za vlnu podobnou zvuku nebo vodnímu vlnění. Technika elektronové difrakce je podobná technikám rentgenové difrakce a neutronové difrakce.
Nejčastěji je elektronová difrakce užitečná ve fyzice a chemii pevných látek pro pochopení krystalové struktury pevných látek. Obvykle můžeme tento typ experimentu provádět v transmisním elektronovém mikroskopu (TEM) nebo rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM). Tyto přístroje používají elektrony, které jsou urychlovány elektrostatickým potenciálem, aby získaly požadovanou energii a určily vlnovou délku před interakcí se vzorkem přání.
Obrázek 01: Typický obrazec elektronové difrakce
I když je tato technika užitečná hlavně při studiu periodicky dokonalých krystalů, jako je elektronová krystalografie, je užitečná také při studiu řádu amorfních pevných látek na krátké vzdálenosti, uspořádání nedokonalostí na krátké vzdálenosti včetně vakancí, geometrie molekul plynu atd.
Co je to neutronová difrakce?
Neutronová difrakce je jev pružného rozptylu neutronů. Je to aplikace rozptylu neutronů k určení atomové a/nebo magnetické struktury materiálu. Potřebujeme umístit zkoumaný vzorek do paprsku tepelných nebo studených neutronů. Poté můžeme získat difrakční obrazec, který může poskytnout informace o struktuře materiálu.
Obrázek 02: Neutronová difrakce, která je užitečná při molekulární stimulaci
Metoda neutronové difrakce je podobná rentgenové difrakci. Kvůli různým rozptylovým vlastnostem však neutrony a rentgenové záření mají tendenci poskytovat doplňkové informace; například rentgenové záření je vhodné pro povrchovou analýzu, silné rentgenové záření ze synchrotronového záření je vhodné pro malé hloubky nebo tenké vzorky atd.
Technika neutronové difrakce obvykle vyžaduje zdroj neutronů produkovaných v jaderném reaktoru nebo spalační zdroj. Pokud používáme výzkumný reaktor, potřebujeme další komponenty, jako je krystalový monochromátor, filtry pro výběr požadované vlnové délky neutronů atd.
Rozdíl mezi elektronovou a neutronovou difrakcí
Elektrony a neutronová difrakce jsou důležité analytické techniky. Klíčový rozdíl mezi elektronovou a neutronovou difrakcí je v tom, že elektrony jsou rozptýleny atomovými elektrony, zatímco neutrony jsou rozptýleny atomovými jádry. Navíc elektronová difrakce je vlnová povaha elektronů. Neutronová difrakce je jev elastického rozptylu neutronů. Elektronová difrakce typicky popisuje vlnovou povahu, zatímco neutronová difrakce popisuje atomovou a/nebo magnetickou strukturu materiálu.
Níže je shrnutí rozdílu mezi elektronovou a neutronovou difrakcí v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Elektronová vs. neutronová difrakce
Elektronová difrakce je vlnová povaha elektronů. Neutronová difrakce je jev elastického rozptylu neutronů. Klíčový rozdíl mezi elektronovou a neutronovou difrakcí je v tom, že elektrony jsou rozptýleny atomovými elektrony, zatímco neutrony jsou rozptýleny atomovými jádry. Elektronová difrakce typicky popisuje vlnovou povahu, zatímco neutronová difrakce popisuje atomovou a/nebo magnetickou strukturu materiálu.
