Ключовата разлика между дифракцията на рентгенови лъчи и дифракцията на електрони е, че дифракцията на рентгенови лъчи включва дифракция на падащ лъч от рентгенови лъчи в различни посоки, докато дифракцията на електрони включва интерференция на електронен лъч.
Както рентгеновата дифракция, така и електронната дифракция са аналитични техники, които можем да използваме за изследване на материята. Друг такъв метод е неутронната дифракция. Тези техники разкриват кристалните структури на материята. Следователно приложенията на тези техники са във физиката и химията на твърдото тяло.
Какво е рентгенова дифракция?
Рентгеновата дифракция или рентгеновата кристалография е аналитична техника, която използваме за определяне на структурата на кристалите. Следователно теорията зад техниката включва дифракция на падащ рентгенов лъч в различни посоки. Накратко, чрез измерване на ъглите и интензитетите на дифрактираните лъчи, можем да определим 3D картината на електронната плътност в този кристал. Следователно, електронната плътност дава позициите на атомите в кристалната структура. Освен това можем да определим химичните връзки и различна друга информация.
Фигура 01: Рентгенов дифрактометър
Кристалите имат правилно подредени атоми. Рентгеновите лъчи са вълни от електромагнитно излъчване. Следователно атомите в кристала могат да разпръснат рентгеновите лъчи през електроните на атомите. В резултат на това рентгеновите лъчи, удрящи електроните, произвеждат вторични вълни (сферични вълни), излизащи от електрона. Ние наричаме този процес „еластично разсейване“и електронът действа като разпръсквач. Тези вълни обаче се компенсират една друга чрез разрушителна интерференция.
Какво е електронна дифракция?
Електронната дифракция е аналитична техника, която използваме за изследване на материята. Следователно теорията зад тази техника включва изстрелване на електрони към проба, за да се наблюдават интерферентните модели на електронния лъч. Терминът интерференция се отнася до образуването на резултантна вълна от две вълни, които имат по-голяма, по-ниска или еднаква амплитуда. Обикновено извършваме този експеримент в трансмисионен електронен микроскоп (TEM) или в сканиращ електронен микроскоп (SEM). Тези инструменти използват ускорен електронен лъч (ускорен от електростатичен потенциал).
Фигура 02: Електронна дифракционна картина
Кристалните твърди тела имат периодична структура от атоми. Тази периодична структура действа като дифракционна решетка (разделя и дифрактира електронния лъч на няколко лъча, които се движат в различни посоки). Там разсейването на електроните става по предвидим начин. Моделът на дифракция ни дава подробности за предсказване на структурата на кристала. Тази техника обаче има голямо ограничение от фазовия проблем (проблемът със загубата на информация относно фазата, която може да възникне при извършване на физическо измерване).
Каква е разликата между рентгенова дифракция и електронна дифракция?
Рентгеновата дифракция и електронната дифракция са важни аналитични техники, които можем да използваме, за да определим кристалната структура на кристални твърди вещества. Ключовата разлика между рентгеновата дифракция и електронната дифракция е, че рентгеновата дифракция включва дифракция на падащ лъч от рентгенови лъчи в различни посоки, докато електронната дифракция включва интерференция на електронен лъч.
Освен това, рентгеновата дифракция използва лъч от рентгенови лъчи, докато електронната дифракция използва лъч от електрони. Като друга важна разлика между дифракциите на рентгенови лъчи и електронни дифракции, дифракцията на електрони е ограничена от фазов проблем, докато няма значителен ефект върху дифракцията на рентгенови лъчи. Повече подробности са показани в инфографиката за разликата между рентгенова дифракция и електронна дифракция.
Обобщение – рентгенова дифракция срещу електронна дифракция
Както рентгеновата дифракция, така и електронната дифракция са техники, които можем да използваме, за да определим структурата на кристалите. Ключовата разлика между рентгеновата дифракция и електронната дифракция е, че рентгеновата дифракция включва дифракция на падащ лъч от рентгенови лъчи в различни посоки, докато електронната дифракция включва интерференция на електронен лъч.
