Différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons

Le différence clé entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que La diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons x dans différentes directions tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.

La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques analytiques que nous pouvons utiliser pour étudier la matière. Une autre technique de ce type est la diffraction des neutrons. Ces techniques révèlent les structures cristallines de la matière. Par conséquent, les applications de ces techniques sont en physique et chimie à l'état solide.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la diffraction des rayons X
3. Qu'est-ce que la diffraction des électrons
4. Comparaison côte à côte - diffraction des rayons x vs diffraction d'électrons sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que la diffraction des rayons X?

La diffraction des rayons X ou la cristallographie des rayons x est une technique analytique que nous utilisons pour déterminer la structure des cristaux. Par conséquent, la théorie derrière la technique implique la diffraction d'un faisceau de rayons x incidents dans différentes directions. En bref, en mesurant les angles et les intensités des faisceaux diffractés, nous pouvons déterminer l'image 3D de la densité électronique dans ce cristal. Par conséquent, les densités électroniques donnent les positions des atomes dans la structure cristalline. De plus, nous pouvons déterminer les liaisons chimiques et diverses autres informations également.

Figure 01: diffractomètre aux rayons X

Les cristaux ont régulièrement organisé les atomes. Les rayons x sont des vagues de rayonnement électromagnétique. Par conséquent, les atomes du cristal peuvent disperser les faisceaux de rayons X à travers les électrons des atomes. En conséquence, les rayons X frappant les électrons produisent des vagues secondaires (ondes sphériques) émergent de l'électron. Nous appelons ce processus comme une «diffusion élastique» et l'électron agit comme le disperseur. Cependant, ces vagues s'annulent via des interférences destructrices.

Qu'est-ce que la diffraction des électrons?

La diffraction des électrons est une technique analytique que nous utilisons pour étudier la question. Par conséquent, la théorie derrière cette technique implique le tir d'électrons sur un échantillon pour observer les modèles d'interférence du faisceau d'électrons. Le terme interférence fait référence à la formation d'une onde résultante à partir de deux vagues qui ont une amplitude plus élevée, inférieure ou égale. Habituellement, nous effectuons cette expérience dans un microscope électronique à transmission (TEM) ou dans un microscope électronique à balayage (SEM). Ces instruments utilisent un faisceau d'électrons accéléré (accéléré par un potentiel électrostatique).

Figure 02: Un modèle de diffraction d'électrons

Les solides cristallins ont une structure périodique d'atomes. Cette structure périodique agit comme un réseau de diffraction (divise et diffracte le faisceau d'électrons en plusieurs faisceaux qui voyagent dans différentes directions). Là, la diffusion des électrons se produit de manière prévisible. Le modèle de diffraction nous donne des détails pour prédire la structure du cristal. Cependant, cette technique a une grande limitation par problème de phase (le problème de la perte d'informations concernant la phase qui peut se produire lors de la mesure physique).

Quelle est la différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons?

La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques analytiques importantes que nous pouvons utiliser pour déterminer la structure cristalline des solides cristallins. La différence clé entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que la diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons x dans différentes directions tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.

De plus, la diffraction des rayons X utilise un faisceau de rayons X tandis que la diffraction des électrons utilise un faisceau d'électrons. Comme autre différence importante entre les diffractions du rayon x et des électrons, la diffraction des électrons est limitée par un problème de phase alors qu'il n'a pas d'effet considérable sur la diffraction des rayons X. Plus de détails sont indiqués dans l'infographie sur la différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons.

Résumé - Diffraction des rayons x vs diffraction d'électrons

La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques que nous pouvons utiliser pour déterminer la structure des cristaux. La différence clé entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que la diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons x dans différentes directions tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.

Référence:

1. «Crystallographie aux rayons X.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7 novembre. 2018. Disponible ici 
2. «Diffraction des électrons.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 juillet 2018. Disponible ici 

Image gracieuseté:

1.«Freezed Xrd» par Kaspar Kallip - Propre travaux, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2.«DifraccionElectronesMet» par Oysteinp à la langue anglaise Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia