Difracción de rayos X

PRODUCCIÓN DE RAYOS X
Wilhelm Röntgen, director de la facultad de física de la Universidad de Wüzburg, en Baviera, realizaba experimentos con la luminosidad producida en determinadas substancias químicas mediante el uso de un tubo de rayos catódicos, invento en el que la descarga eléctrica se efectúa en un vacío parcial. El 5 de noviembre de 1895 Roentgen oscureció su laboratorio para observarmejor los resultados y encendió el tubo, que todavía estaba cubierto de cartón negro. Para su asombro, lo que vio fue que, aunque el tubo siguiera cubierto, una hoja de papel con una capa de bario de platinocianuro que estaba cerca, empezó a irradiar luz intensa y calor. Cuando apagó la corriente, cesó el resplandor; cuando la encendió, volvió. Al llevar la hoja al cuarto contiguo descubrió quemientras el tubo estuviera encendido, la hoja continuaba resplandeciendo allí.
Aspectos a destacar
En 1895 Wilhelm Röntgen observó que una radiación altamente penetrante de naturaleza desconocida se producía cuando electrones rápidos inciden sobre la materia.
Estos rayos X tenían la propiedad de propagarse en línea recta, aun a través de un campo eléctrico o magnético, atravesar fácilmentematerias opacas y de impresionar placas fotográficas.
Los rayos X son ondas electromagnéticas

Figura 1. Producción de Rayos X
Difracción de rayos x
La cristalografía de rayos X es una técnica experimental para el estudio y análisis de materiales, basada en el fenómeno de difracción de los rayos X por sólidos en estado cristalino.
Los rayos X interactúan con los electrones que rodean los átomospor ser su longitud de onda del mismo orden de magnitud que el radio atómico. El haz de rayos X emergente tras esta interacción contiene información sobre la posición y tipo de átomos encontrados en su camino. En un cristal, donde la disposición de los átomos o moléculas se repite periódicamente, los haces de rayos X dispersados elásticamente por los átomos en ciertas direcciones resultanamplificados gracias al fenómeno de interferencia constructiva, dando lugar a un patrón de difracción. Consistente en la separación del rayo incidente en una serie de haces que se dispersan en todas direcciones. El dispositivo que produce éste fenómeno se llama rejilla de difracción.
Max von Laue realizó los primeros experimentos de cristalografía de rayos X en 1912. La teoría de difracción de cristalesfue desarrollada por von Laue, William Henry Bragg y William Lawrence Bragg. En la actualidad es una de las técnicas más usadas para determinar las propiedades estructurales de todo tipo de moléculas: sales, hielo, proteínas y hasta orgánulos celulares como los ribosomas.
Aplicaciones
La cristalografía tiene muchas aplicaciones en una gran variedad de disciplinas científicas, comola mineralogía, química, biología molecular, farmacología, geología, física aplicada y ciencia de materiales.  La información obtenida a partir de experimentos cristalográficos también se utiliza en campos no directamente relacionados con la investigación científica básica o el desarrollo tecnológico, como la ciencia forense o la historia del arte.


Figura 2. Proceso de determinación de la estructura de unamolécula por cristalografía de rayos X
Ley de Bragg
La ley de Bragg permite estudiar las direcciones en las que la difracción de rayos X sobre la superficie de un cristal produce interferencias constructivas, dado que permite predecir los ángulos en los que los rayos X son difractados por un material con estructura atómica periódica (materiales cristalinos).
Fue derivada por los físicosbritánicos William Henry Bragg y su hijo William Lawrence Bragg en 1913. La ley de Bragg confirma la existencia de partículas reales en la escala atómica, proporcionando una técnica muy poderosa de exploración de la materia, la difracción de rayos X.
Interferencia y Difracción
Cuando los rayos X alcanzan un átomo interaccionan con sus electrones exteriores. Estos remiten la radiación electromagnética...