ההבדל העיקרי בין עקיפה בקרני רנטגן לבין עקיפה של אלקטרונים הוא שעקירת קרני רנטגן כרוכה בעקיפה של קרן בולטת של קרני רנטגן לכיוונים שונים ואילו עקיפה של אלקטרונים כרוכה בהפרעה של קרן אלקטרונים.
גם עקיפה של קרני רנטגן וגם עקיפה של אלקטרונים הן טכניקות אנליטיות שאנו יכולים להשתמש בהן כדי לחקור חומר. טכניקה נוספת כזו היא עקיפה של נויטרונים. טכניקות אלו חושפות את מבני הקריסטל של החומר. לכן היישומים של טכניקות אלו הם בפיסיקה ובכימיה של מצב מוצק.
מהי דיפרקציית רנטגן?
דיפרקציית קרני רנטגן או קריסטלוגרפיה של קרני רנטגן היא טכניקה אנליטית שבה אנו משתמשים כדי לקבוע את המבנה של גבישים. לפיכך, התיאוריה מאחורי הטכניקה כוללת עקיפה של קרן רנטגן תקרית לכיוונים שונים. בקצרה, על ידי מדידת הזוויות והעוצמות של הקורות המפוזרות, נוכל לקבוע את התמונה התלת-ממדית של צפיפות האלקטרונים בתוך הגביש הזה. כתוצאה מכך, צפיפות האלקטרונים נותנת את מיקומי האטומים במבנה הגבישי. יתר על כן, אנו יכולים לקבוע את הקשרים הכימיים ומידע אחר גם כן.
איור 01: דיפרקטומטר של רנטגן
לגבישים יש אטומים מסודרים באופן קבוע. קרני רנטגן הן גלים של קרינה אלקטרומגנטית. לכן, האטומים בגביש יכולים לפזר את קרני הרנטגן דרך האלקטרונים של האטומים.כתוצאה מכך, קרני רנטגן הפוגעות באלקטרון מייצרות גלים משניים (גלים כדוריים) בוקעות מהאלקטרון. אנו קוראים לתהליך זה "פיזור אלסטי" והאלקטרון פועל כמפזר. עם זאת, גלים אלה מבטלים זה את זה באמצעות הפרעות הרסניות.
מהי דיפרקציה של אלקטרונים?
דיפרקציית אלקטרונים היא טכניקה אנליטית שבה אנו משתמשים כדי לחקור את העניין. לפיכך, התיאוריה מאחורי טכניקה זו כוללת ירי של אלקטרונים לעבר דגימה כדי לצפות בדפוסי ההפרעות של אלומת האלקטרונים. המונח הפרעה מתייחס להיווצרות של גל שנוצר משני גלים בעלי משרעת גדולה יותר, נמוכה יותר או שווה. בדרך כלל, אנו מבצעים את הניסוי הזה במיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת (TEM) או במיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM). מכשירים אלה משתמשים בקרן אלקטרונים מואצת (מואצת על ידי פוטנציאל אלקטרוסטטי).
איור 02: תבנית דיפרקציה של אלקטרונים
למוצקים גבישיים יש מבנה מחזורי של אטומים. מבנה תקופתי זה פועל כסריג עקיפה (מפצל ומפרק את אלומת האלקטרונים למספר אלומות שנעות בכיוונים שונים). שם, פיזור האלקטרונים מתרחש באופן צפוי. דפוס הדיפרקציה נותן לנו פרטים כדי לחזות את מבנה הגביש. עם זאת, לטכניקה זו יש מגבלה גדולה לפי בעיית פאזה (בעיית אובדן מידע הנוגע לשלב שיכול להתרחש בעת ביצוע מדידה פיזית).
מה ההבדל בין עקיפה של קרני רנטגן לדיפרקציה של אלקטרונים?
עקיפה של קרני רנטגן ודיפרקציה של אלקטרונים הן טכניקות אנליטיות חשובות שבהן נוכל להשתמש כדי לקבוע את מבנה הגביש של מוצקים גבישיים. ההבדל העיקרי בין עקיפה בקרני רנטגן לעקירת אלקטרונים הוא שעקירת קרני רנטגן כרוכה בעקירה של קרן תקרית של קרני רנטגן לכיוונים שונים ואילו עקיפה של אלקטרונים כרוכה בהפרעה של קרן אלקטרונים.
יתר על כן, עקיפה של קרני רנטגן משתמשת בקרן של קרני רנטגן בעוד שעקירת אלקטרונים משתמשת בקרן של אלקטרונים. כהבדל חשוב נוסף בין עקיפות קרני רנטגן לאלקטרונים, עקיפות אלקטרונים מוגבלת על ידי בעיית פאזה בעוד שאין לה השפעה ניכרת על עקיפה של קרני רנטגן. פרטים נוספים מוצגים באינפוגרפיקה על ההבדל בין עקיפה בקרני רנטגן לעקירת אלקטרונים.
סיכום – עקיפה של קרני רנטגן לעומת עקיפה של אלקטרונים
גם עקיפה של קרני רנטגן וגם עקיפה של אלקטרונים הן טכניקות שאנו יכולים להשתמש בהן כדי לקבוע את המבנה של גבישים. ההבדל העיקרי בין עקיפה בקרני רנטגן לעקירת אלקטרונים הוא שעקירת קרני רנטגן כרוכה בעקירה של קרן תקרית של קרני רנטגן לכיוונים שונים ואילו עקיפה של אלקטרונים כרוכה בהפרעה של קרן אלקטרונים.
