Nada

Métodos de difracción de Rayos X
Luz Adriana Nicasio Collazo
Instituto de física de la Universidad de Guanajuato

Introducción
Los rayos X son la radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos. Su
longitud de onda se encuentra entre los 10 a 10.1 nanómetros (nm), correspondiendo a
frecuencias del rango de 30-30 PHz. Los rayos X surgen de fenómenos extra nucleares,a nivel
de la órbita electrónica, principalmente producidos por desaceleraciones de electrones.
La energía de los rayos X es del orden de 12.3KeV (kilo electronvoltio).
Demostración (Ejercicio 1. Demostrar lo anterior)
La energía por fotón es
������ = ℏ������ =

ℎ
2������

2������������ = ℎ������

(1)

Donde h es la constante de Planck (h=4.1357x10-15eV s) y  la frecuencia de losrayos x, que puede ser expresada por medio de su longitud de onda () y la velocidad
de la luz (c), como
������

������ = ������

(2)

Talque podemos reexpresar (1) como
������ =

ℎ������
4.1357������10−15 ������������ ������ 2.9������1010 ������������ ������
=
≈ 12.3������103 ������������
������
10−8 ������������

Talque se demuestra lo anterior.
Por este tipo decaracterísticas (tamaño de λ y energía) es que los Rayos X pueden ser
utilizados para explorar la estructura de los cristales por medio de experimentos de difracción
de rayos X, pues la distancia entre los átomos de una red cristalina es similar a λ de los rayos X.
Cristalografía de Rayos X
Es una técnica que utiliza un haz de rayos X que atraviesa un cristal. Al entrar en contacto con
el cristal, el haz sedivide 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.
Métodos de difracción de Rayos X
Cuando el haz de rayos X incide sobre un cristal, provocara que los átomos que conforman a
este dispersen a la onda incidentetal que cada uno de ellos produce un fenómeno de

interferencia que para determinadas direcciones de incidencia será destructivo y para otras
constructivo surgiendo así el fenómeno de difracción.
La información que proporciona el patrón de difracción de Rayos X, se puede ver como dos
aspectos diferentes pero complementarios: por un lado, la geometría de las direcciones de
difracción(condicionadas por el tamaño y forma de la celdilla elemental del cristal) nos ofrecen
información sobre el sistema cristalino. Y por otro lado la intensidad de los rayos difractados,
están íntimamente relacionados con la naturaleza de los atomos y las posiciones que ocupan
en la red, talque su medida constituye la información tridimensional necesaria para conocer la
estructura interna del cristal.En general, existen tres grandes métodos de difracción de rayos X utilizados, como lo son:




Método de Laue
Método de movimiento o Rotación total o parcial del cristal
Método del Polvo

Método de Laue

Históricamente fue el primer método de difracción. Se utiliza un Policromatico de Rayos X que
incide sobre un cristal fijo y perpendicularmente a este se sitúa una placa fotográficaplana
encerrada en un sobre a prueba de luz. El haz directo produce un ennegrecimiento en el centro
de la película y por lo tanto, se pone un
pequeño disco de plomo delante de la
película para interceptarlo y absorberlo. En
sus primero experimentos usó radiación
continua
incidido sobre un cristal
estacionario.
El cristal generaba un
conjunto de haces que representan la
simetría internadel cristal.
El diagrama de Laue es simplemente una
proyección estereográfica de los planos del
cristal (figura 1).

Figura 1. Diagrama de Laue de un cristal

Existen dos variantes de dicho modelo, dependiendo de la posición del cristal respecto a la
placa fotográfica, y puede ser:


Método de laue en modo transmisión. La
película se coloca detrás del cristal para
registrar los...