rayos x

Tema 3. CristalografTema 3. Cristalografa de Rayos Xa de Rayos XGrony Garbn G-ICT/UCV

Origen de los Rayos X

WilhelmWilhelm Roentgen (1895) descubre Roentgen (1895) descubre accidentalmenteaccidentalmente los rayos X cuandolos rayos X cuandotrabajaba con la produccitrabajaba con la produccin de rayos catn de rayos catdicos en tubos de descargas dicos en tubos de descargas selladossellados.


Caractersticas de los Rayos X

Ondas electromagnOndas electromagnticas muy energticas muy energticas y penetrativas, con longitudes ticas y penetrativas, con longitudes de ondas que van desde 10 de ondas que van desde 10 nmnm hasta 10hasta 10--22nm.nm.

Intervalo de RX dentro delIntervalo de RX dentro delespectro electromagnespectro electromagnticotico


Aplicacin de los Rayos X

MedicinaMedicina ElucidaciElucidacin de estructuras cristalinas (cristalografn de estructuras cristalinas (cristalografa)a) MetalurgiaMetalurgia ArteArte


Generacin de los Rayos X

Tubo de rayos catdicos (tubo coolidge)



Se generan dos tipos de espectros de radiacin (dependen del material del nodoy del voltaje aplicado).

Espectro Continuo (causado por el Espectro Continuo (causado por el frenadofrenado de electrones al chocar con de electrones al chocar con el blanco)el blanco)

Espectro continuo o de luz blanca




Espectro CaracterEspectro Caracterstico (causado por el interaccistico (causado por el interaccin de los electrones del cn de los electrones del ctodotodoy los electrones my los electrones ms internos del s internos del nodo. Desprendimiento de estos nodo. Desprendimiento de estos ltimos y ltimos y promocipromocin de transiciones electrn de transiciones electrnicas hacia los sitios nicas hacia los sitios vacantesvacantes).).

Espectro caracterstico




Espectro CaracterEspectro Caracterstico:stico:Se genera cuando se incrementa el voltaje a un nivel crSe genera cuando se incrementa el voltaje a un nivel crtico.tico.Se Se sobreimponensobreimponen al espectro continuo.al espectro continuo.Dependen del material del blanco (Dependen del material del blanco (nodo).nodo).Consisten en varias longitudes de ondas Consisten en varias longitudes de ondas aisladasaisladas (K(K y Ky K).).Las KLas K consisten en dos picos (Kconsisten en dos picos (K11 y Ky K22) de ) de muy cercanas.muy cercanas.




Espectro CaracterEspectro Caracterstico:stico:Los picos KLos picos K pueden ser eliminados por un filtro apropiado o por un pueden ser eliminados por un filtro apropiado o por un sistema de sistema de monocromacimonocromacinn, generando una , generando una radiaciradiacin X monocromn X monocromticatica.. La radiaciLa radiacin X monocromn X monocromtica (Ktica (K) consiste en el promedio de las ) consiste en el promedio de las dedeKK11 y y KK22

2,2909Cr1,9373Fe1,7902Co1,5418Cu0,7107MoKK (())nodonodo


Efectos de difraccin y la ecuacin de Bragg

MaxMax vonvon LaueLaue (1912) sugiere el uso de RX en el estudio de cristales.(1912) sugiere el uso de RX en el estudio de cristales.Cual puede ser el efecto si se hacen pasar a travCual puede ser el efecto si se hacen pasar a travs de un cristal, ondas electros de un cristal, ondas electro--magnmagnticas con longitudes de ondas similares a las distancias interatticas con longitudes de ondas similares a las distancias interatmicas?micas?

Puede un cristal actuar como una red de difracciPuede un cristal actuar como una red de difraccin tridimensional y generar unn tridimensional y generar unespectro que pueda ser registrado?espectro que pueda ser registrado?

FredrichFredrich y y KnippingKnipping realizan el experimento con un cristal de realizan el experimento con un cristal de ZnSZnS y registrany registranun patrun patrn de difraccin de difraccin en una placa fotogrn en una placa fotogrfica.fica.

W.HW.H. . BraggBragg y y W.L.BraggW.L.Bragg (1914) elucidan la estructura cristalina de la (1914) elucidan la estructura cristalina de la HalitaHalita((NaClNaCl). Desarrollan la ecuaci). Desarrollan la ecuacin de n de BraggBragg para la difraccipara la difraccin.n.



Difraccin de ondas en dos rendijas



Ecuacin de Bragg


Mtodos de difraccin por RX

MMtodo de todo de LaueLaue o del cristal simple estacionarioo del cristal simple estacionario

Fotografa Laue de silicato complejo



MMtodo de todo de WeissenbergWeissenberg o del cristal simple rotatorioo del cristal simple rotatorio

Fotografa Laue de silicato complejo



MMtodo de todo de BuergerBuerger o de precesio de precesinn

Fotografa de precesin de una protena



MMtodo del polvo en ctodo del polvo en cmara de pelmara de pelcula (estcula (esttico)tico)



MMtodo del polvo en ctodo del polvo en cmara de pelmara de pelcula (estcula (esttico)tico)

Rayos X



DifractDifractmetrosmetros de rayos X (mde rayos X (mtodo del polvo)todo del polvo)

Tubo RX

portamuestra

Detector

Goniometro

Esquema generalEsquema general




DifractogramaDifractograma de la de la perovskitaperovskita ((CaTiOCaTiO33))

rayos x

Documents

Transcript of rayos x