X ışını kırınımı ve elektron kırınımı arasındaki temel fark, X ışını kırınımı, gelen bir X ışınları ışınının farklı yönlere kırılmasını içerirken elektron kırınımı bir elektron ışınının girişimini içerir.
Hem X ışını kırınımı hem de elektron kırınımı, maddeyi incelemek için kullanabileceğimiz analitik tekniklerdir. Böyle bir başka teknik, nötron kırınımıdır. Bu teknikler maddenin kristal yapılarını ortaya çıkarır. Bu nedenle bu tekniklerin uygulamaları katı hal fiziği ve kimyasındadır.
X Işını Kırınımı Nedir?
X ışını kırınımı veya X ışını kristalografisi, kristallerin yapısını belirlemek için kullandığımız analitik bir tekniktir. Bu nedenle, tekniğin arkasındaki teori, gelen bir X ışını ışınının farklı yönlere kırınımını içerir. Kısaca, kırınıma uğrayan ışınların açılarını ve yoğunluklarını ölçerek, o kristal içindeki elektron yoğunluğunun 3 boyutlu resmini belirleyebiliriz. Sonuç olarak, elektron yoğunlukları, kristal yapıdaki atomların konumlarını verir. Ayrıca kimyasal bağları ve çeşitli diğer bilgileri de belirleyebiliriz.
Şekil 01: X-ışını Difraktometresi
Kristaller düzenli olarak düzenlenmiş atomlara sahiptir. X ışınları elektromanyetik radyasyon dalgalarıdır. Bu nedenle, kristaldeki atomlar, X-ışını ışınlarını atomların elektronları aracılığıyla saçabilir. Sonuç olarak, elektronlara çarpan X ışınları, elektrondan ikincil dalgalar (küresel dalgalar) üretir. Bu sürece “elastik saçılma” diyoruz ve elektron saçıcı olarak hareket ediyor. Ancak bu dalgalar birbirini yıkıcı girişim yoluyla iptal eder.
Elektron Kırınımı Nedir?
Elektron kırınımı, konuyu incelemek için kullandığımız analitik bir tekniktir. Bu nedenle, bu tekniğin arkasındaki teori, elektron demetinin girişim modellerini gözlemlemek için bir numunede elektronların ateşlenmesini içerir. Girişim terimi, daha büyük, daha düşük veya eşit genliğe sahip iki dalgadan oluşan bir dalganın oluşumunu ifade eder. Genellikle bu deneyi transmisyon elektron mikroskobunda (TEM) veya taramalı elektron mikroskobunda (SEM) gerçekleştiririz. Bu aletler hızlandırılmış bir elektron ışını kullanır (elektrostatik potansiyel tarafından hızlandırılır).
Şekil 02: Bir Elektron Kırınım Modeli
Kristal katılar periyodik bir atom yapısına sahiptir. Bu periyodik yapı bir kırınım ızgarası görevi görür (elektron ışınını farklı yönlerde hareket eden birkaç ışına böler ve kırınır). Orada, elektronların saçılması öngörülebilir bir şekilde gerçekleşir. Kırınım deseni bize kristalin yapısını tahmin etmek için ayrıntılar verir. Ancak, bu tekniğin faz problemi (fiziksel bir ölçüm yaparken meydana gelebilecek faz ile ilgili bilgi kaybı problemi) nedeniyle büyük bir sınırlaması vardır.
X Işını Kırınımı ile Elektron Kırınımı Arasındaki Fark Nedir?
X ışını kırınımı ve elektron kırınımı, kristal katıların kristal yapısını belirlemek için kullanabileceğimiz önemli analitik tekniklerdir. X ışını kırınımı ve elektron kırınımı arasındaki temel fark, X ışını kırınımı, gelen bir X ışınları ışınının farklı yönlere kırınımını içerirken, elektron kırınımı bir elektron ışınının girişimini içerir.
Ayrıca, X ışını kırınımı bir X ışını ışını kullanırken elektron kırınımı bir elektron ışını kullanır. X ışını ve elektron kırınımı arasındaki bir diğer önemli fark olarak, elektron kırınımı, X ışını kırınımı üzerinde önemli bir etkisi olmadığı halde faz sorunu ile sınırlıdır. X ışını kırınımı ve elektron kırınımı arasındaki farkla ilgili bilgi grafiğinde daha fazla ayrıntı gösterilmektedir.
Özet – X Işını Kırınımı ve Elektron Kırınımı
Hem X ışını kırınımı hem de elektron kırınımı, kristallerin yapısını belirlemek için kullanabileceğimiz tekniklerdir. X ışını kırınımı ve elektron kırınımı arasındaki temel fark, X ışını kırınımı, gelen bir X ışınları ışınının farklı yönlere kırınımını içerirken, elektron kırınımı bir elektron ışınının girişimini içerir.
