difraccion de rayos xtema 6

8/3/2019 Difraccion de Rayos Xtema 6

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Tema 3. CristalografTema 3. Cristalografa de Rayos Xa de Rayos XGrony Garbn G-ICT/UCV

Origen de los Rayos X

WilhelmWilhelm Roentgen (1895) descubreRoentgen (1895) descubre accidentalmenteaccidentalmente los rayos X cuandolos rayos X cuandotrabajaba con la produccitrabajaba con la produccin de rayos catn de rayos catdicos en tubos de descargasdicos en tubos de descargas

selladossellados.


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Caractersticas de los Rayos X

Ondas electromagnOndas electromagnticas muy energticas muy energticas y penetrativas, con longitudesticas y penetrativas, con longitudesde ondas que van desde 10de ondas que van desde 10 nmnm hasta 10hasta 10--22nm.nm.

Intervalo de RX dentro delIntervalo de RX dentro del

espectro electromagnespectro electromagnticotico


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Aplicacin de los Rayos X

MedicinaMedicina ElucidaciElucidacin de estructuras cristalinas (cristalografn de estructuras cristalinas (cristalografa)a) MetalurgiaMetalurgia ArteArte


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Generacin de los Rayos X

Tubo de rayos catdicos (tubo coolidge)


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Se generan dos tipos de espectros de radiacin (dependen del material del nodoy del voltaje aplicado).

Espectro Continuo (causado por elEspectro Continuo (causado por el frenadofrenado de electrones al chocar conde electrones al chocar conel blanco)el blanco)

Espectro continuo o de luz blanca


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Espectro CaracterEspectro Caracterstico (causado por el interaccistico (causado por el interaccin de los electrones del cn de los electrones del ctodotodo

y los electrones my los electrones ms internos dels internos del nodo. Desprendimiento de estosnodo. Desprendimiento de estos ltimos yltimos ypromocipromocin de transiciones electrn de transiciones electrnicas hacia los sitiosnicas hacia los sitios vacantesvacantes).).

Espectro caracterstico


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Espectro CaracterEspectro Caracterstico:stico:

Se genera cuando se incrementa el voltaje a un nivel crSe genera cuando se incrementa el voltaje a un nivel crtico.tico.SeSe sobreimponensobreimponen al espectro continuo.al espectro continuo.Dependen del material del blanco (Dependen del material del blanco (nodo).nodo).Consisten en varias longitudes de ondasConsisten en varias longitudes de ondas aisladasaisladas (K(K y Ky K).).Las KLas K consisten en dos picos (Kconsisten en dos picos (K11 y Ky K22) de) de muy cercanas.muy cercanas.


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Espectro CaracterEspectro Caracterstico:stico:

Los picos KLos picos K pueden ser eliminados por un filtro apropiado o por unpueden ser eliminados por un filtro apropiado o por unsistema desistema de monocromacimonocromacinn, generando una, generando una radiaciradiacin X monocromn X monocromticatica.. La radiaciLa radiacin X monocromn X monocromtica (Ktica (K) consiste en el promedio de las) consiste en el promedio de las dedeKK11 yy KK22

2,2909Cr

1,9373Fe

1,7902Co

1,5418Cu

0,7107Mo

KK (())nodonodo


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Efectos de difraccin y la ecuacin de Bragg

MaxMax vonvon LaueLaue (1912) sugiere el uso de RX en el estudio de cristales.(1912) sugiere el uso de RX en el estudio de cristales.Cual puede ser el efecto si se hacen pasar a travCual puede ser el efecto si se hacen pasar a travs de un cristal, ondas electros de un cristal, ondas electro--

magnmagnticas con longitudes de ondas similares a las distancias interatticas con longitudes de ondas similares a las distancias interatmicas?micas?

Puede un cristal actuar como una red de difracciPuede un cristal actuar como una red de difraccin tridimensional y generar unn tridimensional y generar unespectro que pueda ser registrado?espectro que pueda ser registrado?

FredrichFredrichyy KnippingKnipping realizan el experimento con un cristal derealizan el experimento con un cristal de ZnSZnSy registrany registranun patrun patrn de difraccin de difraccin en una placa fotogrn en una placa fotogrfica.fica.

W.HW.H.. BraggBraggyy W.L.BraggW.L.Bragg (1914) elucidan la estructura cristalina de la(1914) elucidan la estructura cristalina de la HalitaHalita((NaClNaCl). Desarrollan la ecuaci). Desarrollan la ecuacin den de BraggBragg para la difraccipara la difraccin.n.


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Difraccin de ondas en dos rendijas


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Ecuacin de Bragg


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Mtodos de difraccin por RX

MMtodo detodo de LaueLaue o del cristal simple estacionarioo del cristal simple estacionario

Fotografa Laue de silicato complejo


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MMtodo detodo de WeissenbergWeissenberg o del cristal simple rotatorioo del cristal simple rotatorio

Fotografa Laue de silicato complejo


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MMtodo detodo de BuergerBuerger o de precesio de precesinn

Fotografa de precesin de una protena


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MMtodo del polvo en ctodo del polvo en cmara de pelmara de pelcula (estcula (esttico)tico)


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MMtodo del polvo en ctodo del polvo en cmara de pelmara de pelcula (estcula (esttico)tico)

Rayos X


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DifractDifractmetrosmetros de rayos X (mde rayos X (mtodo del polvo)todo del polvo)

Tubo RX

portamuestra

Detector

Goniometro

Esquema generalEsquema general


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DifractogramaDifractograma de lade la perovskitaperovskita ((CaTiOCaTiO33))


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