Difraccion de rayos x

Universidad Nacional Autónoma de México
Escuela Nacional Preparatoria N° 2
“Erasmo Castellanos Quinto “
Hernández Medina José Manuel
Grupo: 600
Físico- Química

Difracción de Rayos X

Los rayos X fueron descubiertos por Wilhelm Röntgen en 1895. En 1912 todavía no se conocía si los rayos X se componían por partículas o si eran ondas electromagnéticas. Se había que si la hipótesis de lasondas era correcta, las longitudes de onda deberían ser el Orden de 1 A (10-8 cm =. Se creía imposible que una red sirviera para medir tan cortas longitudes de onda, puesto que todos los experimentos con redes realizados habían utilizado longitudes de onda del mismo orden de magnitud que el espaciado de la red. (Las redes son realmente ahora la fuente de nuestras más precisas medida de laslongitudes de onda de los rayos X)
La difracción de rayos X en polvos cristalinos fue desarrollada primeramente en Alemania por Debye y Scherrer en 1916 y casi simultáneamente por Hull en los Estados Unidos. Rápidamente se convierte en una técnica experimental de amplio uso. En la actualidad, la difracción de rayos X constituye una poderosa herramienta de trabajo en muy distintas disciplinas científicasy tecnológicas.
Como son sabidos los rayos X son capaces de atravesar a los sólidos. Cuando un haz de rayos X atraviesa un cristal, la radiación se dispersa al interaccionar con los electrones de los átomos. Cuando dos o más ondas pasan por la misma región del espacio, se observa el fenómeno de interferencia como un aumento o una disminución de la amplitud de onda. La interferencia constructiva,un aumento de la amplitud total de las ondas, ocurre cuando los picos de una onda coinciden con los de otras. Si las ondas son de radiación electromagnética, la amplitud incrementada corresponde a un aumento en la intensidad de la radiación, ya que la intensidad de una onda electromagnética es proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda. La interferencia destructiva, una disminución de laamplitud total de las ondas, ocurre cuando los máximos de una onda coinciden con los valles de la otra: el resultado es una disminución de la intensidad.
El fenómeno de las difracciones es la interferencia entre las ondas que se genera cuando hay un objeto en su trayecto. Una de las primeras demostraciones de las interferencias fue el experimento de la rranura de Young, en el cual la luz pasa através de dos ranuras y origina un esquema sobre una pantalla. Cada ubicación en la pantalla corresponde a una longitud de trayecto ligeramente diferente para las dos rutas desde las ranuras hasta su ubicación: algunas de las diferencias en la longitud del trayecto dan como resultado interferencias constructivas y otras, interferencias destructivas, generándose así el patrón de franjas oscuras eiluminada, si se nos presentara este patrón y se nos digiera la longitud de onda de da que contiene la luz y la distancia entre la pantalla de detección y la barrera que contienen las ranuras, sería posible calcular la distancia entre las dos ranuras.
Porque rayos X? La difracción ocurre cuando la longitud de onda de la radiación es comparable con los espacios característicos dentro del objeto quecausa la difracción. Así, para obtener patrones de difracción de capas de átomos, necesitamos utilizar radiación con una longitud de onda comparable con los espacios entre las capas. La separación entre las capas de átomos en un cristal es de alrededor de 100 pm, y ir lo tanto debe utilizarse radiación electromagnética de esa longitud de onda, que corresponde a la región de los rayos X.Difracción de Bragg
La estructura de los cristales se estudia mediante la difracción de fotones, neutrones y electrones. La difracción depende de la estructura del cristal y de la longitud de onda. En el caso de longitudes de onda de tipo tipico, como las de 5000 A, la superposición de las ondas dispersadas elásticamente por los átomos aislados de un cristal da origen a la refracción óptica ordinaria....