krystalografia rentgenowska
 
Encyklopedia PWN
krystalografia rentgenowska, rentgenografia,
dział krystalografii obejmujący metody badania monokryształów i ciał polikrystalicznych wykorzystujące dyfrakcję promieni rentgenowskich na sieciach przestrzennych kryształów (dyfrakcja fal).
wiązki ugięte rejestruje się na błonie fot. lub za pomocą liczników (detektory promieniowania jonizującego). Otrzymane w ten sposób obrazy dyfrakcyjne noszą nazwę rentgenogramów lub dyfraktogramów. Krystalografia rentgenowska bada warunki występowania lub niewystępowania ugiętych wiązek oraz rozłożenie w przestrzeni kierunków ich rozchodzenia się; uzyskane wyniki dostarczają danych dotyczących wewn. budowy kryształów. Do zakresu krystalografii rentgenowskiej należy: określanie układu krystalograf. i klasy dyfrakcyjnej monokryształu; wyznaczanie długości krawędzi oraz kształtu i objętości komórki elementarnej, a także liczby znajdujących się w niej atomów, jonów lub cząsteczek; wyznaczanie typu sieci Bravais’gogrupy przestrzennej monokryształu. Doświadczalnymi metodami krytalografii rentgenowskiej są: metoda Lauego, metoda obracanego i kołysanego kryształu, metody goniometryczne (goniometr) oraz metody dyfraktometryczne (dyfraktometr rentgenowski).
W metodzie Lauego wąska wiązka równoległych, polichromatycznych (tzn. o różnych długościach fal) promieni rentgenowskich pada na nieruchomy monokryształ; obraz dyfrakcyjny, powstający w wyniku odbicia promieni rentgenowskich przez płaszczyzny sieciowe kryształu (Bragga–Wulfa równanie), jest rejestrowany na płaskiej błonie fot. umieszczonej prostopadle do kierunku wiązki padającej; jeśli wiązka padająca jest równoległa do osi lub płaszczyzny symetrii monokryształu, to refleksy (ślady wiązek odbitych) na rentgenogramie, tzw. lauegramie, są rozmieszczone zgodnie z symetrią tego kierunku. Metodą Lauego nie można wykryć w monokrysztale środka symetrii, wobec czego monokryształ można zakwalifikować jedynie do jednej z 11 tzw. klas dyfrakcyjnych (a nie do jednej z 32 klas krystalograficznych). Metodę Lauego stosuje się do określania makroskopowej symetrii monokryształów (kryształu symetria); oprac. ją 1912 M. von Laue, W. Friedrich i P. Knipping.
W metodzie obracanego kryształu wąska wiązka równoległych, monochromatycznych (o jednej długości fali) promieni rentgenowskich pada na obracający się monokryształ, zazwyczaj prostopadle do jego osi obrotu, którą jest prosta sieciowa, najczęściej oś krystalograf.; wiązki promieni rentgenowskich, odbitych od płaszczyzn sieciowych, dają na błonie fot. (cylindrycznie otaczającej monokryształ) refleksy układające się wzdłuż równoległej linii zw. warstwicami; otrzymany rentgenogram nazywa się dyfraktogramem warstwicowym. Metodą obracanego kryształu wyznacza się rozmiary komórki elementarnej i typ sieci Bravais’go (rentgenostrukturalna analiza). Metodę obracanego kryształu oprac. 1919 E. Schiebold.
W metodzie kołysanego kryształu kryształ, zamiast pełnego obrotu o 360°, wykonuje (powtarzające się wielokrotnie): obrót o niewielki kąt i powrót do punktu wyjścia.
W celu wyznaczenia grupy przestrzennej i struktury kryształów stosuje się przede wszystkim metody goniometryczne oraz czterokołowy dyfraktometr rentgenowski. W końcu XX w. upowszechniły się również metody rentgenowskie oparte na tzw. pomiarach wysokokątowych (przy dużych kątach ugięcia).
Badania ciał polikrystal. przeprowadza się dziś gł. za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego do badania ciał polikrystalicznych. Dawniej była stosowana metoda Debye’a–Scherrera–Hulla i jej odmiany.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia