La differenza fondamentale tra diffrazione di raggi X e diffrazione di elettroni è che la diffrazione di raggi X comporta la diffrazione di un raggio incidente di raggi X in direzioni diverse mentre la diffrazione di elettroni comporta l'interferenza di un raggio di elettroni.
Sia la diffrazione dei raggi X che la diffrazione degli elettroni sono tecniche analitiche che possiamo usare per studiare la materia. Un' altra tecnica del genere è la diffrazione dei neutroni. Queste tecniche rivelano le strutture cristalline della materia. Pertanto le applicazioni di queste tecniche sono nella fisica e nella chimica dello stato solido.
Cos'è la diffrazione dei raggi X?
La diffrazione dei raggi X o cristallografia a raggi X è una tecnica analitica che utilizziamo per determinare la struttura dei cristalli. Quindi, la teoria alla base della tecnica prevede la diffrazione di un raggio di raggi X incidente in diverse direzioni. In breve, misurando gli angoli e le intensità dei fasci diffratti, possiamo determinare l'immagine 3D della densità elettronica all'interno di quel cristallo. Di conseguenza, le densità elettroniche danno le posizioni degli atomi nella struttura cristallina. Inoltre, possiamo determinare i legami chimici e varie altre informazioni.
Figura 01: Diffrattometro a raggi X
I cristalli hanno atomi disposti regolarmente. I raggi X sono onde di radiazione elettromagnetica. Pertanto, gli atomi nel cristallo possono disperdere i raggi X attraverso gli elettroni degli atomi. Di conseguenza, i raggi X che colpiscono gli elettroni producono onde secondarie (onde sferiche) che emergono dall'elettrone. Chiamiamo questo processo come "scattering elastico" e l'elettrone agisce come lo scatterer. Tuttavia, queste onde si annullano a vicenda tramite interferenze distruttive.
Cos'è la diffrazione elettronica?
La diffrazione elettronica è una tecnica analitica che utilizziamo per studiare la questione. Quindi, la teoria alla base di questa tecnica prevede l'accensione di elettroni su un campione per osservare i modelli di interferenza del fascio di elettroni. Il termine interferenza si riferisce alla formazione di un'onda risultante da due onde che hanno un'ampiezza maggiore, minore o uguale. Di solito, eseguiamo questo esperimento in un microscopio elettronico a trasmissione (TEM) o in un microscopio elettronico a scansione (SEM). Questi strumenti utilizzano un fascio di elettroni accelerato (accelerato da un potenziale elettrostatico).
Figura 02: Un modello di diffrazione elettronica
I solidi cristallini hanno una struttura periodica di atomi. Questa struttura periodica agisce come un reticolo di diffrazione (divide e diffrange il fascio di elettroni in più fasci che viaggiano in direzioni diverse). Lì, la dispersione degli elettroni avviene in modo prevedibile. Il modello di diffrazione ci fornisce dettagli per prevedere la struttura del cristallo. Tuttavia, questa tecnica ha una grande limitazione per problema di fase (il problema della perdita di informazioni sulla fase che può verificarsi quando si effettua una misurazione fisica).
Qual è la differenza tra diffrazione di raggi X e diffrazione di elettroni?
La diffrazione dei raggi X e la diffrazione degli elettroni sono importanti tecniche analitiche che possiamo utilizzare per determinare la struttura cristallina dei solidi cristallini. Il differenza fondamentale tra diffrazione di raggi X e diffrazione di elettroni è quello La diffrazione di raggi X comporta la diffrazione di un raggio incidente di raggi X in direzioni diverse mentre la diffrazione di elettroni comporta l'interferenza di un raggio di elettroni.
Inoltre, la diffrazione dei raggi X utilizza un raggio di raggi X mentre la diffrazione degli elettroni utilizza un raggio di elettroni. Come un' altra importante differenza tra la diffrazione dei raggi X e quella degli elettroni, la diffrazione elettronica è limitata dal problema di fase mentre non ha alcun effetto considerevole sulla diffrazione dei raggi X. Maggiori dettagli sono mostrati nell'infografica sulla differenza tra diffrazione di raggi X e diffrazione di elettroni.
Riepilogo – Diffrazione di raggi X vs diffrazione di elettroni
Sia la diffrazione dei raggi X che la diffrazione degli elettroni sono tecniche che possiamo usare per determinare la struttura dei cristalli. Il differenza fondamentale tra diffrazione di raggi X e diffrazione di elettroni è quello La diffrazione di raggi X comporta la diffrazione di un raggio incidente di raggi X in direzioni diverse mentre la diffrazione di elettroni comporta l'interferenza di un raggio di elettroni.
