Klíčový rozdíl mezi rentgenovou difrakcí a elektronovou difrakcí spočívá v tom, že rentgenová difrakce zahrnuje difrakci dopadajícího paprsku rentgenových paprsků do různých směrů, zatímco elektronová difrakce zahrnuje interferenci elektronového paprsku.
Jak difrakce rentgenového záření, tak difrakce elektronů jsou analytické techniky, které můžeme použít ke studiu hmoty. Další takovou technikou je neutronová difrakce. Tyto techniky odhalují krystalové struktury hmoty. Proto jsou aplikace těchto technik ve fyzice pevných látek a chemii.
Co je to rentgenová difrakce?
Rentgenová difrakce neboli rentgenová krystalografie je analytická technika, kterou používáme k určení struktury krystalů. Teorie za touto technikou tedy zahrnuje difrakci dopadajícího rentgenového paprsku do různých směrů. Stručně řečeno, měřením úhlů a intenzit difraktovaných paprsků můžeme určit 3D obraz hustoty elektronů v tomto krystalu. V důsledku toho elektronové hustoty dávají polohy atomů v krystalové struktuře. Dále můžeme určit chemické vazby a různé další informace.
Obrázek 01: Rentgenový difraktometr
Krystaly mají pravidelně uspořádané atomy. Rentgenové paprsky jsou vlny elektromagnetického záření. Proto mohou atomy v krystalu rozptylovat rentgenové paprsky přes elektrony atomů. Výsledkem je, že rentgenové paprsky dopadající na elektrony vytvářejí sekundární vlny (kulové vlny), které vycházejí z elektronu. Tento proces nazýváme „elastický rozptyl“a elektron působí jako rozptylovač. Tyto vlny se však navzájem ruší destruktivní interferencí.
Co je elektronová difrakce?
Elektronová difrakce je analytická technika, kterou používáme ke studiu hmoty. Teorie této techniky tedy zahrnuje vypalování elektronů na vzorek za účelem pozorování interferenčních vzorů elektronového paprsku. Termín interference se týká vytvoření výsledné vlny ze dvou vln, které mají větší, nižší nebo stejnou amplitudu. Obvykle tento experiment provádíme v transmisním elektronovém mikroskopu (TEM) nebo v rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM). Tyto přístroje používají urychlený elektronový paprsek (urychlený elektrostatickým potenciálem).
Obrázek 02: Obrazec elektronové difrakce
Krystalické pevné látky mají periodickou strukturu atomů. Tato periodická struktura funguje jako difrakční mřížka (rozděluje a difraktuje elektronový paprsek na několik paprsků, které se pohybují v různých směrech). Tam dochází k rozptylu elektronů předvídatelným způsobem. Vzor difrakce nám poskytuje podrobnosti k předpovědi struktury krystalu. Tato technika má však velké omezení fázovým problémem (problém ztráty informace o fázi, který může nastat při provádění fyzikálního měření).
Jaký je rozdíl mezi rentgenovou difrakcí a elektronovou difrakcí?
Rentgenová difrakce a elektronová difrakce jsou důležité analytické techniky, které můžeme použít k určení krystalové struktury krystalických pevných látek. Klíčový rozdíl mezi rentgenovou difrakcí a elektronovou difrakcí je ten, že rentgenová difrakce zahrnuje difrakci dopadajícího paprsku rentgenových paprsků do různých směrů, zatímco elektronová difrakce zahrnuje interferenci elektronového paprsku.
Rentgenová difrakce navíc využívá svazek rentgenových paprsků, zatímco elektronová difrakce využívá svazek elektronů. Dalším důležitým rozdílem mezi difrakcí rentgenového záření a difrakcí elektronů je to, že difrakce elektronů je omezena fázovým problémem, zatímco nemá žádný významný vliv na difrakci rentgenového záření. Další podrobnosti jsou uvedeny v infografice o rozdílu mezi difrakcí rentgenového záření a elektronovou difrakcí.
Shrnutí – Rentgenová difrakce vs elektronová difrakce
Jak difrakce rentgenového záření, tak difrakce elektronů jsou techniky, které můžeme použít k určení struktury krystalů. Klíčový rozdíl mezi rentgenovou difrakcí a elektronovou difrakcí je ten, že rentgenová difrakce zahrnuje difrakci dopadajícího paprsku rentgenových paprsků do různých směrů, zatímco elektronová difrakce zahrnuje interferenci elektronového paprsku.
