Cristalografie

Razele X sunt radiatii electromagnetice, similare cu lumina vizibila, dar care apar la o lungime de unda mult mai scurta. In timp ce variaza de lumina vizibila 4000 la 7000 angstroms (un Angstrom este de 1 / 10, 000,000,000-lea de un metru), raze X utilizate in mod curent cristalografie au o lungime de unda de 0.7 - 1.7 angstroms. Lumina vizibila, caldura infrarosu, si razele X sunt toate parte a spectrului electromagnetic.

Suntem capabili de a "vedea" obiecte cu lumina vizibila, deoarece obiectele imprastie lumina in toate directiile. Ochii nostri sunt capabile de a diferentia diferite lungimi de unda (sau culoare) si, astfel, o imagine pot fi construite in mintea noastra.

Suntem in masura sa examineze cristale cu raze X pentru un motiv similar. Fiecare atom intr-o molecula consta intr-un nucleu inconjurat de electroni, numarul de electroni determinata de numarul atomic al elementului si taxa pe atom. Imprastia electronii prezent raze X in toate directiile. Intensitatea de imprastiere dintr-un anumit atomi este dependenta in mare masura de numarul de electroni, si este reprezentata de "factorul de imprastiere atomic" pentru elementul.

Daca o matrice periodica de atomi este prezent, interferente constructive si distructive va avea ca rezultat, si vom observa difractie numai in anumite directii si pentru orientarile date de matrice periodice. Deoarece cristale formate din molecule aranjate intr-un mod periodic, un cristal actioneaza ca un grilaj de difractie aproape perfect pentru radiatiile electromagnetice in regiunea X-ray.

Exista doua parti de baza la studiul de un cristal de difractie de raze X. Primul este de a determina "in cazul in care" de difractie, si anume orientarile de cristal si setarile necesare detectorului de a respecta difractie. Informatiile obtinute in aceasta parte a experimentului se va produce dimensiunile celulei unitatea si simetria de cristal, precum si orientarea acestei celule privind sistemul difractometrul fiind utilizat pentru a examina cristal. Odata ce aceste informatii sunt disponibile, de cristal si detectorul sunt sistematic repozitionate pentru a masura intensitatea difractate raze X pentru fiecare a unui numar finit de setari. In timp ce numarul de intensitatile masurate depind de mai multi factori, unul va incerca, de obicei, sa obtina 100 de masurari pentru fiecare atom de hidrogen non-care urmeaza sa fie amplasate in structura. In timp ce setarile de instrumentul pentru fiecare dintre aceste masuratori este determinata de dimensiunea celulei si orientarea, intensitatea de date contine informatiile necesare pentru a determina pozitiile atomilor in celula unitate.

Motivul pentru care o solutie de drept-inainte nu este posibil este faptul ca informatiile pentru fiecare faza a intensitatilor masurate nu este disponibil experimental (cu exceptia, in unele experimente foarte specializate). In timp ce acest lucru ar parea sa fie o problema insurmontabila, exista multe moduri de a obtine rezultatele necesare. O "structura de studiu" este obtinut prin oricare dintre mai multe tehnici, cele mai frecvente fiind "metode directe." Odata ce o solutie de proces este obtinuta, atomii suplimentare pot fi situate si rafinat pana la parametrii modelului este de acord cu datele masurate experimental.