Unterschied zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung

Der Schlüsselunterschied Zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung ist das Röntgenbeugung beinhaltet die Beugung eines einfallenden Strahls von X -Strahlen in verschiedene Richtungen, während die Elektronenbeugung die Interferenz eines Elektronenstrahls beinhaltet.

Sowohl Röntgenbeugung als auch Elektronenbeugung sind analytische Techniken, mit denen wir Materie untersuchen können. Eine andere solche Technik ist die Neutronenbeugung. Diese Techniken zeigen die Kristallstrukturen der Materie. Daher sind die Anwendungen dieser Techniken in der Festkörperphysik und -chemie liegen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Röntgenbeugung
3. Was ist Elektronenbeugung
4. Seite für Seitenvergleich - Röntgenbeugung gegen Elektronenbeugung in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Röntgenbeugung?

Röntgenbeugung oder Röntgenkristallographie ist eine analytische Technik, mit der wir die Struktur von Kristallen bestimmen können. Daher beinhaltet die Theorie hinter der Technik die Beugung eines einfallenden Röntgenstrahls in verschiedene Richtungen. Kurz gesagt können wir durch Messung der Winkel und Intensitäten der gebeugten Strahlen das 3D -Bild der Elektronendichte in diesem Kristall bestimmen. Folglich geben die Elektronendichten die Positionen von Atomen in der Kristallstruktur an. Darüber hinaus können wir auch die chemischen Bindungen und verschiedene andere Informationen bestimmen.

Abbildung 01: Röntgen-Diffraktometer

Kristalle haben regelmäßig Atome angeordnet. X Strahlen sind Wellen der elektromagnetischen Strahlung. Daher können die Atome im Kristall die Röntgenstrahlen durch die Elektronen der Atome streuen. Infolgedessen entstehen X -Strahlen, die die Elektronen schlagen, Sekundärwellen (sphärische Wellen) aus dem Elektron. Wir nennen diesen Prozess als „elastische Streuung“ und Elektronen wirkt als Streuung. Diese Wellen kündigen sich jedoch durch destruktive Einmischung gegenseitig.

Was ist Elektronenbeugung?

Die Elektronenbeugung ist eine analytische Technik, mit der wir die Angelegenheit untersuchen. Daher beinhaltet die Theorie hinter dieser Technik das Feuer von Elektronen auf eine Probe, um die Interferenzmuster des Elektronenstrahls zu beobachten. Der Begriff Interferenz bezieht sich auf die Bildung einer resultierenden Welle aus zwei Wellen, die eine größere, niedrigere oder gleiche Amplitude aufweisen. Normalerweise führen wir dieses Experiment in einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) oder in einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) durch. Diese Instrumente verwenden einen beschleunigten Elektronenstrahl (beschleunigt durch ein elektrostatisches Potential).

Abbildung 02: ein Elektronenbeugungsmuster

Kristalline Feststoffe haben eine periodische Struktur von Atomen. Diese periodische Struktur wirkt als Beugungsgitter (spaltet und verbeugt den Elektronenstrahl in mehrere Strahlen, die in verschiedene Richtungen wandern). Dort tritt die Streuung von Elektronen auf vorhersehbare Weise auf. Das Beugungsmuster gibt uns Details, um die Struktur des Kristalls vorherzusagen. Diese Technik hat jedoch eine große Begrenzung durch Phasenproblem (das Problem des Informationsverlustes in Bezug auf die Phase, die bei einer physikalischen Messung auftreten kann).

Was ist der Unterschied zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung?

Röntgenbeugung und Elektronenbeugung sind wichtige analytische Techniken, mit denen wir die Kristallstruktur von kristallinen Feststoff bestimmen können. Der Schlüsselunterschied zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung besteht darin.

Darüber hinaus verwendet die Röntgenbeugung einen Strahl von X -Strahlen, während die Elektronenbeugung einen Elektronenstrahl verwendet. Als ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Röntgen- und Elektronenbeugung ist die Elektronenbeugung durch das Phasenproblem begrenzt, während sie keinen erheblichen Einfluss auf die Röntgenbeugung hat. Weitere Details werden in der Infografik zum Unterschied zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung aufgeführt.

Zusammenfassung -Röntgenbeugung gegen Elektronenbeugung

Sowohl Röntgenbeugung als auch Elektronenbeugung sind Techniken, mit denen wir die Struktur von Kristallen bestimmen können. Der Schlüsselunterschied zwischen Röntgenbeugung und Elektronenbeugung besteht darin.

Referenz:

1. "Röntgenkristallographie.”Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7. November. 2018. Hier verfügbar 
2. „Elektronenbeugung.Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12. Juli 2018. Hier verfügbar 

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1."Gefrierter Xrd" von Kaspar Kallip - eigene Arbeit, (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia  
2.”DiFraccionelecronesmet“ von Oysteinp bei der englischen Sprachwikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia