Difraccion rayos x

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CONTENIDO

DIFRACCION DE RAYOS X

- INTRODUCCION
- ASPECTOS
- METODOS DE DIFRACCION DE RAYOS X
- DIFRACTOMETRO DE RAYOS X
- APLICACIONES
- PROBLEMAS
- BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION
Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. Ladiferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración deelectrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga
La cristalografía de rayos X es una técnica consistente en hacer pasar un haz de rayos X a través de uncristal de la sustancia sujeta a estudio. El haz se escinde en varias direcciones debido a la simetría de la agrupación de átomos y, por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos en el cristal, aplicando la ley de Bragg.
Es una de las técnicas que goza de mayor prestigio entre la comunidad científica para dilucidar estructurascristalinas, debido a su precisión y a la experiencia acumulada durante décadas, elementos que la hacen muy fiable. Sus mayores limitaciones se deben a la necesidad de trabajar con sistemas cristalinos, por lo que no es aplicable a disoluciones, a sistemas biológicos in vivo, a sistemas amorfos o a gases.
Es posible trabajar con monocristales o con polvo microcristalino, consiguiéndose diferentes datosen ambos casos. Para la resolución de los parámetros de la celda unidad puede ser suficiente la difracción de rayos X en polvo, mientras que para una dilucidación precisa de las posiciones atómicas es conveniente la difracción de rayos X en monocristal.
La cristalografía de rayos X desempeñó un papel esencial en la descripción de la doble hélice de la molécula de ADN (Véase también: RosalindFranklin, James D. Watson, Francis Crick).
Esta técnica se utiliza ampliamente en la determinación de las estructuras de las proteínas.

ASPECTOS
El fenómeno de difracción es debido esencialmente a la relación de fases entre dos o más ondas. Las diferencias de camino óptico conducen a diferencias de fase que a su vez producen un cambio en la amplitud. Cuando dos ondas están completamentedesfasadas se anulan entre sí, ya sea porque sus vectores sean cero o porque estos sean igual en magnitud pero en sentido contrario. Por el contrario, cuando dos ondas están en fase, la diferencia de sus caminos ópticos es cero o un número entero de la longitud de onda.
Cuando consideramos la difracción de rayos X monocromáticos y paralelos en estructuras ordenadas, existen diferencias de camino óptico.Esto sucede por dispersión y no por alguna interacción entre los rayos X y los átomos de las estructuras. La difracción de rayos X es descrita completamente por la Ley de Bragg.
La difracción de rayos X ocurre sólo cuando la longitud de onda es del mismo orden que los centros de dispersión. Así, para estas ondas electromagnéticas se necesitan rejillas de dispersión del orden de Å. Sólo en lanaturaleza y, en particular, en las separaciones interatómicas se encuentran estas distancias. Lo anterior se deduce de la ley de Bragg. Se debe cumplir que sen(θ) sea menor que uno entonces se tiene que

Por consiguiente nλ debe ser menor que 2d. Para el primer máximo de difracción n=1 y se debe cumplir para que haya difracción que λ < 2d.
Factores de Dispersión
Para que un rayo X que incide...
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