refracción de rayos x

DIFRACCION DE RAYOS X

MARIO ALBERTO ORELLANO SANCHEZ
GRUPO AN

CUC UNIVERSIDAD DE LA COSTA
DOMINGO 3 DE MARZO DE 2013
BARRANQUILLA – ATLÁNTICO

ENTREGADO AL INGENIERO
ANTONIO ARRAUT

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DIFRACCIÓN DE RAYOS X
Las longitudes de onda de algunos rayos X son más menos iguales a la distancia
entre

planos de

átomos de

sólidos cristalinos.

Cuando una

radiaciónelectromagnética incide sobre una superficie provista de un gran número de
elementos espaciados regularmente a intervalos aproximadamente iguales a la
longitud de onda de la radiación, se produce el fenómeno 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 dedifracción.
Este espaciado es del orden de Å, que es la misma magnitud de la longitud de
onda de los rayos X, éstos últimos pueden ser difractados por el sólido que actúa
como rejilla de difracción. Los elementos de la rejilla son las partículas
constituyentes del sólido y más precisamente sus electrones, que al recibir la
radiación la remiten haciendo las veces de nuevas fuentes de radiación. Para elángulo ø de Bragg, los rayos reflejados están en fase y se refuerzan mutuamente
y representa el ángulo entre el rayo incidente (o el reflejado) y el cristal. El rayo
incidente número 2 recorre la siguiente distancia (más que el rayo incidente
número 1):
MP+NP = nl (1)

sen ø =

(2)

d*seno ø = nl
con (1): 2dhklsen ø = nl LEY DE BRAGG
Condiciones de difracción para celdillas cúbicasunidad. Las técnicas de difracción
de rayos X permiten determinar las estructuras de sólidos cristalinos. La
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interpretación de los datos de difracción de rayos X para la mayoría de las
sustancias es compleja, de ahí que trataremos el caso de difracción en metales de
estructura cúbica básica. El análisis de difracción de rayos X para celdillas unidad
cúbicas puede ser expresado mediante lacombinación de las ecuaciones de la
distancia interplanar y la ley de Bragg, de allí se obtiene:

Esta ecuación puede ser empleada con los datos de difracción para determinar si
la estructura es cúbica centrada en el cuerpo ó cúbica centrada en las caras. Para
emplear esta ecuación debemos saber que planos del cristal son los planos d e
difracción para cada tipo de estructura cristalina. Parala red cúbica simple, son
posibles reflexiones desde todos los planos (hkl). Sin embargo para la estructura
cúbica centrada en el cuerpo la difracción ocurre sobre los planos cuyos índices
de Miller sumados (h+k+l) nos dá un número par; los principales planos de
difracción son {110}, {200} ,{211} , etc. En el caso de la estructura cúbica centrada
en las caras, los planos principales dedifracción son aquellos cuyos índices de
Miller son todos pares o impares (cero es considerado par), de esta manera, para
la estructura FCC, los planos difractantes son {111} , {200} , {220}, etc.
2.1 Factores de Dispersión
Como ya vimos, para que un rayo X que incide sobre una estructura cristalina
produzca un rayo difractado, se debe necesariamente que cumplir la ley de Bragg,
sin embargo, estano es la única condición que se debe cumplir, ya que cuando un
rayo que llega a una estructura e incide sobre un plano que cumple la re lación
mencionada, puede que lo haga de tal forma que los rayos difractados se unan
"positivamente", en tal caso se tiene un rayo difractado con una intensidad
determinada, en caso contrario se tiene una "suma negativa" de rayos que
cumplen la ley de Braggpero cuya intensidad como conjunto es cero y no se
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manifiesta al realizar un estudio de difracción de rayos X. Por lo anteriormente
expuesto se puede concluir que la posición de los átomos en la estructura afecta
la intensidad, más no la dirección de los rayos difractados, y que por lo tanto es
posible a partir de la medición de la intensidad, determinar la posición de los
átomos en...