X-IŞINLARI KIRINIMI İLE KRİSTAL YAPILARIN TAYİNİ

     Kristal yapıların ortaya çıkarılması denince a,b,c ve  birim hücre parametrelerini, birim hücrede kaç tane atom veya molekül olduğunun çıkarılması anlaşılır. Bunların dışında atomların konumları bağ uzunlukları, kristal yüzlerinin indislenmesi, kristalin mükemmelliği de tespit edilebilir. Kristal yapıyı tespit ederken atomların veya moleküllerinin yerlerinin belirlenmesi spektroskopik yöntemlerle gerçekleştirilir. Bu yöntemlerden ilki x-ışınlarıdır bunun dışında nötron kırınımı ve elektron kırınımı da kullanılır.

     Kırınım= Girişim + Saçılma

     Bir kırınım için saçan ve saçılan x-ışınlarının dalga boyları eşit ve sabit bir faz farkına sahip olmalıdır. Saçılan bir x-ışını atomun elektron yoğunluğunun çok olduğu kısmıyla etkileşir. Saçılan x-ışınının enerjisi  10-50 KeV’tur.

Nötron Kırınımı:

Nötronların enerjisi yaklaşık olarak 0.08 eV’tur. Bir nötronun kütlesi yaklaşık olarak elektronun kütlesinin 2000 katıdır. (m_n=2000m_e)

     Nötronlar kristal maddenin çekirdeği ile etkileşirler. Etkileşme esnek etkileşmedir ve dipol momenti olan moleküllerle etkileşirler.

Elektron Kırınımı:

Enerjileri yaklaşık olarak 100 eV’tur. Elektronlar katının derinliklerine giremezler. Çünkü enerjileri düşüktür. Bu nedenle elektron kırınımıyla sadece katılarda yüzey araştırması yapılır.

X-Işınları ve Nötron Kırınımı Karşılaştırılması

1- X-ışınları atom etrafındaki elektronlarla etkileşir. Elektronların sayısı azsa x- ışınlarının etkileşimi zordur. Elektron sayısı az olan (atom numarası küçük) elementlerin atomlarının yerlerinin bulunmasında nötronlar avantaja sahiptir. Çünkü nötron hafif ya da çok sayıda olan elektronlarla aynı derecede etkileşir. X-ışınlarıyla atomların yerlerinin belirlenmesi zordur.

2- Buna karşılık nötron kaynağını yapmak oldukça pahalıdır.