0000072 (4)

a

b

V

<ć>

Ryc. 3.5. Metoda odbiciowa analizy rentgenograficznej Braggów: a — schemat aparatury; b — ilustracja do warunku Bragga.

strowane przez detektor promieniowania (komora jonizacyjna, licznik Gcigera-Mulicra, błona fotograficzna itp.). Promienie 1 i 2 padające na sąsiadujące warstwy atomów sieci krystalicznej mają w punktach A i C zgodne fazy. Fazy te nie muszą być zgodne w punktach A i D. Promień 2 ma bowiem do przebycia drogę dłuższą o: d — CB -f- BD = 2 CB od promienia 1. Ta różnica dróg, jak wynika z ryc. 3.5, jest równa

d — 2a sin a

gdzie a oznacza odległość między warstwami atomów sieci krystalicznej. Promienie odbite będą miały fazy zgodne, jeżeli d — «X, czyli;

nX = 2a sin a, n = l,2, 3, ...    3.16

Odbicie promieni o długości fali X od warstw atomów znajdujących się w odległości a nastąpi tylko dla takich kątów a, które spełniają warunek Bragga 3.16. Obracając kryształ oraz przemieszczając odpowiednio detektor można znaleźć kąty ot spełniające warunek 3.16, a znając długość fali X promieni rentgenowskich można obliczyć

Ryc. 3.6. Różne rodziny płaszczyzn mogą spełniać warunek Bragga.

odległość a, dającą cenną informację dotyczącą struktury kryształu. Przez obrót kryształu można uzyskać także odbicia od innych warstw atomów (ryc. 3.6) i określić odległości między tymi warstwami, otrzymując dodatkowe informacje. Badania natężenia wiązki odbitej dostarczają informacji dotyczących udziału różnych atomów wchodzących w skład sieci, a więc i ich rozmieszczenia.

Badanie struktur złożonych wymaga wykorzystania bardzo wielu odbić, co prowadzi do konieczności wykonania wielu obliczeń rachunkowych. Metoda rentgenowskiej analizy strukturalnej dała nieocenione usługi w rozszyfrowaniu budowy niektórych struktur biologicznych białek i kwasów nukleinowych. Stało się to możliwe dzięki rozwojowi maszyn liczących.

Rodzaje wiązań w kryształach. W zależności od tego, jakimi elementami: atomami, jonami, cząsteczkami obsadzone są węzły sieci krystalicznej, rozróżnia się kryształy: atomowe, jonowe, cząsteczkowe. W zależności od charakteru wiązań między elementami sieci rozróżnia się kryształy o wiązaniach: kowalencyjnych, jonowych, metalicznych, międzycząsteczkowych oraz mieszanych. Od rodzaju elementów sieci oraz od rodzaju występujących między nimi wiązań zależą struktura oraz właściwości kryształu.

79