الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » الأشعة السينية و التركيب البلوري X ray diffraction

الأشعة السينية و التركيب البلوري X ray diffraction

إن دراسة البلورات باستخدام الأشعة السينية هي طريقة علمية تستخدم لتعيين ترتيب الذرات في المركب الصلب البلوري في الفراغ ثلاثي الأبعاد. و تعتمد هذه التقنية على ميزة التباعدات بين الذرات المكونة للمادة الصلبة من خلال دراستها بانحرافات الاشعة السينية و التي لها أطوال موجية تبدأ من 1 أنجستروم (10-8 سم).
في عام 1895، اكتشف ويلهلم رونتجن الأشعة السينية. وكانت طبيعة الأشعة السينية سواء كانت جسيمات أو إشعاع كهرومغناطيسي محل للنقاش حتى عام 1912. فإذا كانت فكرة (الموجة) صحيحة، فقد تبين للباحثين أن الطول الموجي لهذا الضوء تكون بأبعاد 1 أنجستروم (Å) (10-8 سم).
في عام 1912، افترض ماكس فون لاو، من جامعة ميونيخ في ألمانيا، أن الذرات في الشبكة البلورية لها بنية دورية منتظمة مع مسافات بينذرية تقاس بالأنجستروم، و بالتالي افترض أيضا بأنه يمكن استخدام الأشعة السينية لتحديد أماكن الذرات في الشبكة البلورية. و قد تم تأكيد تنبؤات ماكس لاو عندما قام اثنان من الباحثين و هما فريدريك و كنيبينغ بتصوير نمط الحيود المرتبط بإشعاع الأشعة السينية لـكبريتات النحاس (II) المائي CuSO4.5H2O البلوري، و من هنا ولد علم دراسة البلورات باستخدام الأشعة السينية.

الحيود:
تحدث ظاهرة الحيود عندما تنحرف موجات الضوء نتيجة وجود عائق أمامها. فموجات الضوء ممكن أن تنحرف نتيجة وجود عائق ما أو أن تمر من خلال الشقوق إذا كان العائق أمامها شق ، و نتيجة لهذا النسق من الإنحرافات فإنه سوف تظهر عدة مناطق من التداخلات البناءة ، بينما إذا تداخلا موجان ضوئيان مع بعضها البعض فإن التداخلات الناتجة تكون هدامة.

قانون براغ
ينص قانون براغ على أن موجات الأشعة السينية التي تسقط على سطح بلورة ما تنعكس من المستويات الذرية المتوازية انعكاسا منتظماً ويحدث الحيود من المستويات المتوازية فقط عندما تتداخل الحزمات المنعكسة تداخلاً بناءً .
و وفقاً لقانون براغ، فعندما تسقط الأشعة على البلورة تنعكس الموجات على أكثر من طبقةٍ تفصلها عن بعضها مسافة d، وحتّى عند التداخل المنعكس لهذه الموجات يكون التداخل بناءً، ويبقى بينها طورٌ ثابتٌ، حيث يكون مسار كلّ موجةٍ مساوياً لعددٍ كاملٍ n من طول الموجة λ، وفارق المسار بين الموجتين تنطبق عليه العلاقة:

(nλ=2d sin(θ

تربط هذه العلاقة بين كلٍّ من:
d: المسافة بين طبقات الذرّات.
λ: طول موجة الأشعة.
θ: الزاوية بين الشعاع الساقط ومستوى الطبقة البلوريّة.
n: عددٌ صحيحٌ يحدّد درجة الحيود.

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

ماذا يعني الرمز TC الموجود على الدورق الحجمي و الرمز TD الموجود على الماصة؟

ماذا يعني الرمز TC الموجود على الدورق الحجمي (القياسي) و الرمز TD الموجود على الماصة؟: …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.