Difracción de rayos X




1. INTRODUCCIÓN

Objetivo: Determinar el tamaño de cristal de varias muestras cristalinas y amorfas aplicando la ecuación de Debye-Scherrer.


1.1. Difracción de Rayos X
La difracciónde rayos X es uno de los fenómenos físicos que se producen al interaccionar un haz de rayos X, de una determinada longitud de onda, con una sustancia cristalina. La difracción de rayos X se basa en ladispersión coherente del haz de rayos X por parte de la materia (se mantiene la longitud de onda de la radiación) y en la interferencia constructiva de las ondas que están en fase y que se dispersanen determinadas direcciones del espacio.
La difracción es un fenómeno de dispersión de rayos X en el cual participan todos los átomos de la sustancia irradiada. Debido al ordenamiento periódico delos átomos en una estructura cristalina, los rayos dispersados en distintos átomos llevan entre sí un cierto desfase. Interfiriendo estos rayos dispersados en su trayectoria posterior, la mayoría deestos es extinguida porque su diferencia de fases Δλ=nλ (n=1,2,3 ..), y solo en algunas direcciones, donde las diferencias de fase son Δλ=nλ se forman por interferencia constructiva rayos difractados.Como de deriva fácilmente de la Fig. 1, el fenómeno de la difracción puede describirse con la Ley de Bragg, que predice la dirección en la que se da interferencia constructiva entre haces de rayos Xdispersados coherentemente por un cristal:















Figura 1. Ley de Bragg








La Difracción de Rayos-X es una técnica de caracterización estructural, esto es, seutiliza para analizar la estructura cristalina de los materiales, sus parámetros de red, tamaño de cristal, etc. En el análisis de tamaño de cristal es necesario tener en cuenta que las muestrasmacroscópicas de materiales cristalinos tales como metales, semiconductores y aislantes, no siempre están compuestos por un solo cristal, sino que generalmente están formados por un conjunto o conglomerado...