Röntgendiffraktion
den 29. September 2019
Dr. Szilvia Barkó
Prüfungsthema
Röntgendiffraktion. Das Grundprinzip der Methode, Interferenz, Anwendungen der Röntgenstrahlung, die Laue-Gleichungen.
Anwendungsgebiete der Methode.
In dem Buch: Seite 608-610.
Interferenz von Wellen
• Jeder Punkt einer Wellenfront kann als Ausgangspunkt von
Elementarwellen (Kreis- bzw. Kugelwellen) angesehen werden, die sich mit gleicher Geschwindigkeit und Frequenz wie die
ursprüngliche Welle ausbreiten.
• Die Einhüllende der Elementarwellen ergibt die neue Wellenfront.
Das HUYGENS'sche Prinzip
Bedingung der Beugung
Die Größe des Spaltes und die Wellenlänge der Welle sind vergleichbar.
𝑑~𝜆
Röntgendiffraktion
Was für ein Gitter passt zur Röntgenstrahlung?
𝜆 ≤ 𝑑
Röntgendiffraktion ist die Beugung von Röntgenstrahlung an geordneten Strukturen
wie Kristallen.
Atomgitter → Kristall → auch DNS oder Proteinkristall!
1. Pulveraufnahmeverfahren (z.B. Debye-Scherrer):
Feine Kristallpulver
monochromatische Röntgenstrahlung beliebige räumliche Beugungsbilder.
2. Laue-Verfahren:
weißes“ (polychromatisches) Röntgenlicht
Miller-Indizes (hkl): es gibt im kontinuierlichen Röntgenspektrum eine Wellenlänge, welche die Bragg-Bedingung erfüllt.
3. Drehkristallverfahren:
Einkristall
monochromatisches Röntgenlicht.
Reflexe sind nur dann beobachtbar, wenn zufällig eine der Netzebenenscharen die Bedingung n λ = 2 d sin θ erfüllt.
Röntgendiffraktion-Methode
Bragg-Methode (Reflektierte Strahlen)
Bragg-Methode (Monochromatische Methode)
Konstante: ʎ und d
Θ: vielfältig→ Der Kristall rotiert
Informationen über den Orientierung bestimmter
Symmetrieelemente
Laue-Methode („weisse” Röntgenstrahlen)
Konstante: Θ und d
ʎ: vielfältig →Der Kristall rotiert nicht
Info: Kristallstrukturen (auch Fehler im Kristall)
𝑎 𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝑐𝑜𝑠𝛼0 = ℎλ 𝑏 𝑐𝑜𝑠𝛽 − 𝑐𝑜𝑠𝛽0 = 𝑘λ 𝑐 𝑐𝑜𝑠𝛾 − 𝑐𝑜𝑠𝛾0 = 𝑙λ
Laue-Gleichungen (gestreute Strahlen)
h, k, l: Miller-Indizes
