Τι καθορίζεται από ένα στοιχείο πειραματικά με περίθλαση ακτίνων Χ ένα κρύσταλλο Το στοιχείο;
1. Κρυσταλλική δομή:
* Παράμετροι κυψέλης μονάδας: Η περίθλαση ακτίνων Χ αποκαλύπτει τις διαστάσεις (Α, Β, C) και γωνίες (α, β, γ) του κυττάρου μονάδας, η οποία είναι η βασική επαναλαμβανόμενη μονάδα της κρυσταλλικής δομής.
* Τύπος πλέγματος: Το μοτίβο διάθλασης αποκαλύπτει τον τύπο του πλέγματος (π.χ., κυβικό, κεντρικό κυβικό, εξαγωνικό κλειστό).
* Ατομικές θέσεις: Οι θέσεις των ατόμων εντός του κυττάρου μονάδας μπορούν να προσδιοριστούν, παρέχοντας πληροφορίες για τη διάταξη των ατόμων στον κρύσταλλο.
2. Ατομική απόσταση:
* Διαχωρισμός διαίρεσης: Ο νόμος του Bragg (nλ =2d sinθ) επιτρέπει τον υπολογισμό της απόστασης μεταξύ των κρυστάλλων (d) από τις γωνίες περίθλασης (θ) και το μήκος κύματος των ακτίνων Χ (λ). Αυτές οι πληροφορίες παρέχουν ένα μέτρο των ατομικών αποστάσεων μέσα στον κρύσταλλο.
3. Μέγεθος κρυσταλλίτη:
* Εξίσωση Scherrer: Με την ανάλυση του πλάτους των κορυφών περίθλασης, το μέσο μέγεθος των κρυσταλλιτών (μικροσκοπικών κρυστάλλων) στο δείγμα μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση Scherrer.
4. Στέλεχος και ελαττώματα:
* Μετατοπίσεις κορυφής και διεύρυνση: Οι μετατοπίσεις στις θέσεις των κορυφών και οι μεταβολές στα σχήματα αιχμής μπορούν να υποδηλώνουν εσωτερική καταπόνηση μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα ή την παρουσία ελαττωμάτων όπως οι εξάρσεις ή οι κενές θέσεις.
5. Αναγνώριση φάσης:
* Μοναδικό πρότυπο διάθλασης: Κάθε κρυσταλλικό στοιχείο (και ακόμη και διαφορετικές φάσεις του ίδιου στοιχείου) έχει ένα μοναδικό πρότυπο περίθλασης, επιτρέποντας την ταυτοποίηση διαφορετικών φάσεων που υπάρχουν σε ένα δείγμα.
Σημαντική σημείωση: Η περίθλαση ακτίνων Χ χρησιμοποιείται κυρίως για κρυσταλλικά υλικά. Τα άμορφα υλικά, τα οποία δεν διαθέτουν εντολή μεγάλης εμβέλειας, δεν παράγουν αιχμηρές κορυφές διάθλασης.
Συνοπτικά, η περίθλαση ακτίνων Χ παρέχει ένα ισχυρό εργαλείο για την κατανόηση της ατομικής διάταξης, της δομής και των ατελειών μέσα στα κρυσταλλικά στοιχεία. Επιτρέπει στους επιστήμονες να χαρακτηρίζουν τα υλικά και να αποκτήσουν πληροφορίες για τις ιδιότητές τους.
