Diferencia entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones

los diferencia clave entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones es que La difracción de rayos X implica la difracción de un haz incidente de rayos X en diferentes direcciones, mientras que la difracción de rayos implica la interferencia de un haz de electrones.

Tanto la difracción de rayos X como la difracción de electrones son técnicas analíticas que podemos usar para estudiar la materia. Otra técnica de este tipo es la difracción de neutrones. Estas técnicas revelan las estructuras cristalinas de la materia. Por lo tanto las aplicaciones de estas técnicas son en física y química de estado sólido..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la difracción de rayos X?
3. ¿Qué es la difracción de electrones?
4. Comparación lado a lado - Difracción de rayos X vs Difracción de electrones en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es la difracción de rayos X??

La difracción de rayos X o la cristalografía de rayos X es una técnica analítica que utilizamos para determinar la estructura de los cristales. Por lo tanto, la teoría detrás de la técnica implica la difracción de un haz de rayos X incidente en diferentes direcciones. En resumen, al medir los ángulos y las intensidades de los haces difractados, podemos determinar la imagen 3D de la densidad electrónica dentro de ese cristal. En consecuencia, las densidades de electrones dan las posiciones de los átomos en la estructura cristalina. Además, podemos determinar los enlaces químicos y otra información, así como.

Figura 01: Difractómetro de rayos X

Los cristales tienen átomos regularmente dispuestos. Los rayos X son ondas de radiación electromagnética. Por lo tanto, los átomos en el cristal pueden dispersar los rayos X a través de los electrones de los átomos. Como resultado, los rayos X que golpean los electrones producen ondas secundarias (ondas esféricas) que emergen del electrón. Llamamos a este proceso como "dispersión elástica" y el electrón actúa como el dispersador. Sin embargo, estas ondas se anulan entre sí por interferencia destructiva..

¿Qué es la difracción de electrones??

La difracción de electrones es una técnica analítica que utilizamos para estudiar la materia. Por lo tanto, la teoría detrás de esta técnica implica el disparo de electrones en una muestra para observar los patrones de interferencia del haz de electrones. El término interferencia se refiere a la formación de una onda resultante a partir de dos ondas que tienen una amplitud mayor, menor o igual. Por lo general, realizamos este experimento en un microscopio electrónico de transmisión (TEM) o en un microscopio electrónico de barrido (SEM). Estos instrumentos utilizan un haz de electrones acelerado (acelerado por un potencial electrostático).

Figura 02: Un patrón de difracción de electrones

Los sólidos cristalinos tienen una estructura periódica de átomos. Esta estructura periódica actúa como una rejilla de difracción (divide y difracta el haz de electrones en varios haces que viajan en diferentes direcciones). Allí, la dispersión de los electrones se produce de una manera predecible. El patrón de difracción nos da detalles para predecir la estructura del cristal. Sin embargo, esta técnica tiene una gran limitación por el problema de la fase (el problema de la pérdida de información sobre la fase que puede ocurrir al realizar una medición física).

¿Cuál es la diferencia entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones??

La difracción de rayos X y la difracción de electrones son técnicas analíticas importantes que podemos usar para determinar la estructura cristalina de los sólidos cristalinos. La diferencia clave entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones es que la difracción de rayos X implica la difracción de un haz incidente de rayos X en diferentes direcciones, mientras que la difracción de electrones implica la interferencia de un haz de electrones.

Además, la difracción de rayos X utiliza un haz de rayos X, mientras que la difracción de electrones utiliza un haz de electrones. Como otra diferencia importante entre las difracciones de rayos X y de electrones, la difracción de electrones está limitada por un problema de fase, mientras que no tiene un efecto considerable sobre la difracción de rayos X. Más detalles se muestran en la infografía sobre la diferencia entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones..

Resumen - Difracción de rayos X vs Difracción de electrones

Tanto la difracción de rayos X como la difracción de electrones son técnicas que podemos usar para determinar la estructura de los cristales. La diferencia clave entre la difracción de rayos X y la difracción de electrones es que la difracción de rayos X implica la difracción de un haz incidente de rayos X en diferentes direcciones, mientras que la difracción de electrones implica la interferencia de un haz de electrones.

Referencia:

1. “Cristalografía de rayos X”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7 de noviembre de 2018. Disponible aquí 
2. “Difracción de electrones”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 de julio de 2018. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1. ”XRD congelado” por Kaspar Kallip - Trabajo propio, (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia  
2. "DifraccionElectronesMET" Por Oysteinp en la Wikipedia en inglés., (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia