FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X
Páginas: 7 (1640 palabras)
Publicado: 8 de junio de 2015
FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X
, Zavaleta Sánchez María de Lourdes. Instituto Tecnológico de Chetumal, Av. Insurgentes No. 330, CP 77013, Chetumal, México.
El descubrimiento de los rayos X fue realizado por Wilhelm Conrad Röntgen, en Diciembre de 1895, en el Instituto de Física de la Universidad de Würzburg. Este científico, al trabajar con tubos al vacío que emitían unnuevo tipo de rayos llamados catódicos, notó que esa irradiación atravesaba diversos materiales e incluso el cuerpo humano y lo llamó rayos X, por que desconocía su naturaleza. (Jaramillo, J. 2005). En ese año se descubrió la difracción de rayos x en cristales y este descubrimiento probó la naturaleza de los rayos X y proporcionó un nuevo método para investigar la estructura de la materia demanera simultánea.
Los rayos X son radiación electromagnética de la misma naturaleza que la luz pero de longitud de onda mucho más corta, (Pérez, J. 2007) más energética que las ondas de radio, las microondas o la radiación ultravioleta y menos energética que los rayos gamma. La longitud de onda de los rayos-X es de entre 0,1 y 10 nanómetros (Anónimo, 2013) La unidad de medida en la región de losrayos X es el angstrom (Å), y los rayos x usados en difracción tienen longitudes de onda en el rango 0.5-2.5 Å mientras que la longitud de onda de la luz visible está en el orden de 6000 Å. (Pérez, J. 2007). Figura 1.1
Los rayos X se producen cuando una partícula cargada eléctricamente con suficiente energía cinética es frenada rápidamente. Los electrones son las partículas utilizadas habitualmente yla radiación se obtiene en un dispositivo conocido como tubo de rayos x.
El tubo de rayos X es un componente del aparato de rayos X que se compone de 2 partes principales, el ánodo y el cátodo, ambos se conocen como electrodos y cualquier tubo con dos electrodos se llama diodo, el tubo de rayos X es tipo de diodo, también se compone de un tubo de vidrio con vacío como se muestra en la Figura1.2. (Alcaudete, G. 2006).
La difracción es, esencialmente un fenómeno de dispersión. Los átomos dispersan la radiación incidente en todas direcciones, y en algunas direcciones los rayos dispersados estarán completamente en fase y por tanto se refuerzan mutuamente para formar rayos difractados. (Pérez, J. 2007), también se puede decir que son la interacción de los rayos-X con los sólidoscristalinos. (Anónimo, 2005).
Una técnica que utiliza un haz de rayos X que atraviesa un cristal se le denomina cristalografía de rayos X, estos al entrar en contacto con el cristal, el haz se divide en varias direcciones debido a la simetría y agrupación de los átomos y, por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos de los cristales,aplicando la ley de Bragg. (Nicasio, L. 2008). La ecuación fundamental de los métodos difractométricos es la que nos identifica cuando la interferencia de las ondas difractadas es constructiva y por tanto origina un máximo de intensidad, es decir la ley de Bragg. (Anónimo, 2005).
Según (Pérez, J. 2007) Los rayos dispersados estarán completamente en fase si esa diferencia de fase es igual a un númeroentero n de longitudes de onda:
nλ = 2dsinθ
Esta relación se conoce como Ley de Bragg y establece la condición esencial que debe cumplirse para que ocurra la difracción; n se denomina orden de difracción y debe ser un nº entero consistente con sinθ menor o igual que 1. Figura 1.3.
El conjunto de técnicas que permiten obtener la mayor información estructural incluyendo el orden periódico a largadistancia son los métodos difractométricos. Por ejemplo, la técnica más común que permite determinar las distancias y ángulos de enlace es la difracción de rayos-X de monocristal. Estos datos son muy importantes para comprender las propiedades físicas y químicas de muchos sólidos. (Anónimo, 2005)
El fundamento de las técnicas de difracción se basa en la interacción de la estructura cristalina de...
, Zavaleta Sánchez María de Lourdes. Instituto Tecnológico de Chetumal, Av. Insurgentes No. 330, CP 77013, Chetumal, México.
El descubrimiento de los rayos X fue realizado por Wilhelm Conrad Röntgen, en Diciembre de 1895, en el Instituto de Física de la Universidad de Würzburg. Este científico, al trabajar con tubos al vacío que emitían unnuevo tipo de rayos llamados catódicos, notó que esa irradiación atravesaba diversos materiales e incluso el cuerpo humano y lo llamó rayos X, por que desconocía su naturaleza. (Jaramillo, J. 2005). En ese año se descubrió la difracción de rayos x en cristales y este descubrimiento probó la naturaleza de los rayos X y proporcionó un nuevo método para investigar la estructura de la materia demanera simultánea.
Los rayos X son radiación electromagnética de la misma naturaleza que la luz pero de longitud de onda mucho más corta, (Pérez, J. 2007) más energética que las ondas de radio, las microondas o la radiación ultravioleta y menos energética que los rayos gamma. La longitud de onda de los rayos-X es de entre 0,1 y 10 nanómetros (Anónimo, 2013) La unidad de medida en la región de losrayos X es el angstrom (Å), y los rayos x usados en difracción tienen longitudes de onda en el rango 0.5-2.5 Å mientras que la longitud de onda de la luz visible está en el orden de 6000 Å. (Pérez, J. 2007). Figura 1.1
Los rayos X se producen cuando una partícula cargada eléctricamente con suficiente energía cinética es frenada rápidamente. Los electrones son las partículas utilizadas habitualmente yla radiación se obtiene en un dispositivo conocido como tubo de rayos x.
El tubo de rayos X es un componente del aparato de rayos X que se compone de 2 partes principales, el ánodo y el cátodo, ambos se conocen como electrodos y cualquier tubo con dos electrodos se llama diodo, el tubo de rayos X es tipo de diodo, también se compone de un tubo de vidrio con vacío como se muestra en la Figura1.2. (Alcaudete, G. 2006).
La difracción es, esencialmente un fenómeno de dispersión. Los átomos dispersan la radiación incidente en todas direcciones, y en algunas direcciones los rayos dispersados estarán completamente en fase y por tanto se refuerzan mutuamente para formar rayos difractados. (Pérez, J. 2007), también se puede decir que son la interacción de los rayos-X con los sólidoscristalinos. (Anónimo, 2005).
Una técnica que utiliza un haz de rayos X que atraviesa un cristal se le denomina cristalografía de rayos X, estos al entrar en contacto con el cristal, el haz se divide en varias direcciones debido a la simetría y agrupación de los átomos y, por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos de los cristales,aplicando la ley de Bragg. (Nicasio, L. 2008). La ecuación fundamental de los métodos difractométricos es la que nos identifica cuando la interferencia de las ondas difractadas es constructiva y por tanto origina un máximo de intensidad, es decir la ley de Bragg. (Anónimo, 2005).
Según (Pérez, J. 2007) Los rayos dispersados estarán completamente en fase si esa diferencia de fase es igual a un númeroentero n de longitudes de onda:
nλ = 2dsinθ
Esta relación se conoce como Ley de Bragg y establece la condición esencial que debe cumplirse para que ocurra la difracción; n se denomina orden de difracción y debe ser un nº entero consistente con sinθ menor o igual que 1. Figura 1.3.
El conjunto de técnicas que permiten obtener la mayor información estructural incluyendo el orden periódico a largadistancia son los métodos difractométricos. Por ejemplo, la técnica más común que permite determinar las distancias y ángulos de enlace es la difracción de rayos-X de monocristal. Estos datos son muy importantes para comprender las propiedades físicas y químicas de muchos sólidos. (Anónimo, 2005)
El fundamento de las técnicas de difracción se basa en la interacción de la estructura cristalina de...
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