1 / 21

Hoofstuk 7

Hoofstuk 7. X-Straal diffraksie. Inhoud. Basiese konsepte en definisies Golwe en X- strale Kristalstruktuur Bragg se wet X- straal tegnieke. Basiese konsepte.

macon
Download Presentation

Hoofstuk 7

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Hoofstuk 7 X-Straal diffraksie

  2. Inhoud • Basiesekonsepte en definisies • Golwe en X-strale • Kristalstruktuur • Bragg se wet • X- straaltegnieke

  3. Basiesekonsepte • Kristalchemie: studie van verhouding van interne kristalstruktuur met die fisiese en chemieseeienskappe van minerale • Kristalle: • Raamwerkstruktuur, met eenheidsel as die basieseboublok • Atome en inter-atomiseafstande: 0.1 – 0.5 nm • Virondersoek van kristalle – golwe met golflengtes in hierdiegrootteordebenodig • Sigbarelig: golflengte: 400 – 700 nm • X- Strale en neutrongolwe: 0.01 – 0.5 nm

  4. Basiesekonsepte • Kwantumvlakke is bane waarinelektronebeweeg: • K, L, M, N, O, P, Q • Aantalelektrone: 2N2 (N = 1,2,3,4,5,6 or 7) • M: 2 x 32 = 18 • Sub-vlakke– verdeelkwantumvlakke • s, p, d, f • Aantalelektrone: 4K – 2 (K = 1, 2, 3 or 4) • d: (4 x 3) – 2 = 10

  5. Basiesekonsepte • Opwekking van X-strale • Elektroneuitgestraaldeurbron (verhitte W filament) • Versnelelektronedeur ‘n elektrieseveldtegebruil (beheersterkte van elektrieseveldomsnelheid van elektronetebeheer) • Elektrone bots met metaalanode(Cu of Mo) • Baiehoëenergieradiasieuitgestraal: X-strale* • Hoe: • Versneldeelektroneverplaaselektroneuitbinneorbitaalvlakke van ‘n atoom • Elektroneuithoëorbitaalvlakkevul die elektron’opening’ en steloorskotenergievry as X-straalfotons • Energie en golflengte van hierdiefotons stem ooreen met spesifiekeelektronieseoorgang van gegeweatoom van die metaalanode

  6. Opwekking van X-strale

  7. Golwe • Amplitude • Golflengte • Pad/faseverskil • Fig 7.4 • Interferensie van golwe • Konstruktief • Destruktief

  8. Interferensie van golwe

  9. Braggse wet • Gebaseer op die diffraksie van X-strale of neutrons vanafkristaloppervlakke teen sekerhoeke • Basis van ontwikkeling van kragtige instrument vir die studie van kristalle in die vorm van X-straal en neutron diffraksie • Hoe: • As X-strale (of neutrons) ‘n atoomtrefsal die beweging van die elektrone (of spin van neutrons) her-radiasie van die golweveroorsaak met dieselfdefrekwensie • Rayleigh verstrooiing • Verstrooidegolweondergaaninterferensie met mekaarwatkonstruktief of destruktief is en piekeproduseer by sekerehoeke • Eindproduk is ‘n diffraksiepatroonwaarvan die analise van die kristalstruktuurgedoen word

  10. Bragg se wet • As X-straleverstrooi word vanaf ‘n kristalraamwerk, word pieke van verskeieintensiteitewaargeneemwatooreenstem met die volgendevoorwaardes: • Die invalshoek = hoek van verstrooiing • Die padlengteverskil is gelykaan ‘n heelgetaalaantalgolflengtes • Die voorwaardevirmaksimumintensiteitverkry in Bragg se wet laatons toe om details oor die kristalstruktuurtebereken. Of as die kristalstruktuurbekend is, kanditgebruik word om die golflengte van die X-stralewat op die kristalinvaltebepaal. • Bragg se vergelyking: nλ = 2dsinθ • n:heelgetalbepaaldeur die rangordegegee • λ: die golflengte van die x-strale • d: afstandtussenatoomraamwerkvlakke • θ: hoektussen die invalsstraal en die kristalvlakke

  11. Bragg se wet

  12. Tegnieke: X-straaldiffraktometer • Die x-strale word gekollimeer in ‘n sterk X-straalabsorbeerder (gewoonliklood) • Smal x-straalbundelwat die kristaltref is die gevolg • Roteer die kristal en die detektorom Bragg se wet tebevredigvirdiffraksie

  13. Tegniekie: Diffraktometer

  14. Tegnieke: Diffraktometrie van poeiers • Onwillekeuriggeorienteerdekleinkristalle of ‘kristalliete’ • Refleksies word geskandeer en intensiteitweergegee as ‘n funksie van die diffraksiehoek • Die lys van θhoeke met verskillendeintensiteite word oorgeskakelna d-spasies • Identifiseerkristalledeurdiffraksiepatronetevergelyk met diffraksiepatrone van bekendeminerale

  15. Tegnieke: Diffraksiepatroon

  16. Hoofstuk 8 Fisieseeienskappe van kristalle Definisies (Verdereselfstudie van die hoofstuk is opsioneel)

  17. Definisies • Hittegeleiding (Thermal conductivity): • Drahittedeur ‘n mineraaldeurtermalevibrasies • Hoog in metale en minerale met hoëverhoudingmetaal-binding • Hitteuitsetting (Thermal expansion): • Uitsetting van ‘n kristal (toename in volume) met ‘n toename in temperatuur

  18. Definisies • Piezoelektrisiteit: • Die vermoë van ‘n kristalomsyvormeffensteverander (ondergaanvervorming) wanneer ‘n elektrieseveldtoegepas word (ook die ommekeer: as spanning toegepas word kan ‘n elektrieseveldgeinduseer word) • Slegsmoontlik met sommigekristallewatnie ‘n senter van simmetrie het nie • Piroelektrisiteit • Die vermoë van ‘n prismatiesekristalomteenoorgesteldeelektriese ladings teontwikkel op teenoorgesteldepuntewanneerverhit word • Algemeen in trigonaletoermalynkristalle • Magnetisme • Die vermoë van ‘n kristalom ‘n magnetieseoomblikteproduseerwanneer ‘n magneetvelddaaroptoegepas word • Slegsmoontlik in kristallewatatome/ione met onpaarelektrone • Sterkste: Fe3+ en Mn2+ - het 5 onpaar 3d-elektrone • Fe2+ - het 4 onpaar 3d-elektrone

  19. Chapter 3Q2

  20. Chapter 3Q5

  21. Chapter 4 Q8

More Related