Ero sivun ”Röntgendiffraktio” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p uusi luokka |
typo + lisäyksiä + kuva commonssista, lisää kuvia kaivataan, niitä pitäisi tehdä |
||
Rivi 1:
[[Kuva:X Ray Diffractometer.JPG|thumb|250px|right|Röntgendiffraktometri]]
'''Röntgendiffraktio''' (lyhenne '''XRD''', {{k-en|x-ray diffraction}}) on materiaalitutkimuksen menetelmä, jolla saadaan tietoa [[kide|kiteisten]] aineiden [[atomi]]tason järjestyksestä, [[kiderakenne|kiderakenteesta]]. Menetelmä perustuu [[röntgensäteily]]n [[diffraktio]]on tutkittavasta aineesta. Röntgendiffraktiota käytetään muun muassa [[mineraali]]en ja kemiallisten yhdisteiden tunnistamisessa sekä uusien materiaalien rakenteen tutkimuksessa.
Yleensä röntgendiffraktiomenetelmällä tarkoitetaan niin sanottua ''jauhediffraktiomenetelmää'', missä näyte on jauheena. Kun tutkitaan yksittäiskiteitä, käytetään termiä [[röntgenkristallografia]], joka on samaan diffraktioilmiöön perustuva menetelmä.
Rivi 6:
==Historia==
[[Kuva:Max_von_Laue.jpg|thumb|right|150px|Max von Laue]]
[[Wilhelm Röntgen]]in löydettyä röntgensäteilyn 1895 ei kestänyt kauan, että se jo löysi kaupallisia sovellutuksia. Röntgendiffraktio antoi kuitenkin odottaa itseään vuoteen [[1912]], jolloin [[Max von Laue]]n idean perusteella röntgensäteiden diffraktio kiteestä todennettiin kokeellisesti. Pian löydön jälkeen vuosina [[1913]] ja [[1914]] [[William Bragg|William Henry Bragg]] ja [[
Myöhemmin röntgendiffraktiomenetelmän kannalta tärkeitä henkilöitä ovat olleen muun muassa [[Peter Debye]] ([[Nobelin kemianpalkinto]] 1936), [[Paul Scherrer]], ja vuonna 1962 Nobelin kemianpalkinnolla palkitut [[proteiini]]en [[röntgenkristallografia]]n kehittäjät [[Max Ferdinand Perutz|Max F. Perutz]] ja [[John Cowdery Kendrew|John C. Kendrew]].
Rivi 16:
[[Diffraktio]]ilmiössä röntgensäteen sironta tapahtuu [[koherentti säteily|koherentisti]] koko kiteestä eikä säteilyn [[energia]] muutu sironnassa. Röntgensäteet vuorovaikuttavat elektronien kanssa kuitenkin myös muilla tavoin. Näitä vuorovaikutusprosesseja ovat [[valosähköinen ilmiö]] ja [[epäelastinen röntgensironta]], missä osa [[fotoni]]n energiasta siirtyy elektronille.
Diffraktioilmiö nähdään, kun diffraktoivan hilan tasojen välimatkan on suunnilleen sama kuin käytetyn säteilyn [[aallonpituus]]. Tämä selittää miksi juuri röntgendiffraktiolla saadaan tietoa atomitason järjestyksestä kiteissä. Röntgensäteilyn aallonpituus on noin [[Ångström|Ångström]]in suuruusluokkaa, kuten myös atomien välimatka kiteessä. Myös pidempiaallonpituuksista säteilyä voitaisiin käyttää diffraktiotutkimuksessa. [[Ultraviolettisäteily|Ultravioletti]]- ja [[infrapunasäteily|infrapuna]]säteilyä käytetään kuitenkin lähinnä [[spektroskopia]]menetelmissä, koska näillä aallonpituusalueilla molekyylit absorboivat säteilyä niin paljon, että tavanomaiset yksinkertaistukset, joita diffraktiokuvioiden tulkitsemisessa tehdään, eivät pätisi. Spektroskopiamenetelmillä saadaan arvokasta tietoa molekyylien sidoksista. Tästä syystä diffraktiomenetelmät ja spektroskopiamenetelmät täydentävät toisiaan
==Käsitteitä==
Rivi 25:
===Braggin laki===
[[Braggin laki]] kertoo, kuinka heijastuskulma riippuu heijastustasojen välimatkasta.
[[Kuva:Diffraction_sphere_de_resolution.png|thumb|150px|right|Ewaldin palloja 2-ulotteisessa käänteishilassa (katkoviivoilla).]]
===Käänteishila===
[[Käänteishila]] on reaaliavaruuden [[kide|hila]]n [[Fourier'n muunnos]]. Esimerkiksi tilakeskisen kuutiollisen hilan käänteishila on pintakeskinen kuutiollinen hila ja päinvastoin. Käänteishilan hilapisteiden etäisyydet ovat kääntäen verrannollisia reaaliavaruuden etäisyyksiin.
===Ewaldin pallo===
[[Ewaldin pallo]]n avulla voidaan selvittää käänteisavaruuden hilasta mitkä heijastukset kiteestä ovat sallittuja käytetyllä säteilyn aallonpituudella.
==Mittausgeometriat==
Yleisimmät mittausgeometriat ovat laattamaisille näytteille käytetyt symmetrinen läpäisy ja heijastus. Myös epäsymmetrisiä menetelmiä voidaan käyttää, mutta silloin diffraktiokuvioon tehtävät korjaukset ovat hankalampia. Läpäisymenetelmässä sironnut säteily havaitaan yksiulotteisella ilmaisimella näytteen takaa ja heijastusgeometriassa samalta puolella kuin näytteeseen tuleva säteily. Näyte voi olla myös sylinterin muotoinen.
==Katso myös==
*[[Diffraktio]]
*[[Elektronidiffraktio]]
*[[Laajakulmaröntgensironta]]
*[[Neutronidiffraktio]]
Rivi 48 ⟶ 59:
[[en:x-ray diffraction]]
[[fr:Diffractométrie de rayons X]]
[[nl:Röntgendiffractie]]
| |||