Het belangrijkste verschil tussen röntgendiffractie en elektronendiffractie is dat röntgendiffractie de diffractie van een invallende bundel röntgenstralen in verschillende richtingen omvat, terwijl elektronendiffractie de interferentie van een elektronenbundel omvat.
Zowel röntgendiffractie als elektronendiffractie zijn analytische technieken die we kunnen gebruiken om materie te bestuderen. Een andere dergelijke techniek is neutronendiffractie. Deze technieken onthullen de kristalstructuren van materie. Daarom liggen de toepassingen van deze technieken in de fysica en chemie in vaste toestand.
Wat is röntgendiffractie?
Röntgendiffractie of röntgenkristallografie is een analytische techniek die we gebruiken om de structuur van kristallen te bepalen. Daarom omvat de theorie achter de techniek de diffractie van een invallende röntgenstraal in verschillende richtingen. Kortom, door de hoeken en intensiteiten van de afgebogen bundels te meten, kunnen we het 3D-beeld van de elektronendichtheid in dat kristal bepalen. Bijgevolg geven de elektronendichtheden de posities van atomen in de kristalstructuur. Verder kunnen we ook de chemische bindingen en verschillende andere informatie bepalen.
Figuur 01: Röntgendiffractometer
Kristalen hebben regelmatig atomen gerangschikt. X-stralen zijn golven van elektromagnetische straling. Daarom kunnen de atomen in het kristal de röntgenstralen door de elektronen van de atomen verspreiden. Als gevolg hiervan produceren röntgenstralen die de elektronen raken secundaire golven (bolvormige golven) die uit het elektron komen. We noemen dit proces "elastische verstrooiing" en elektron fungeert als de verstrooier. Deze golven heffen elkaar echter op via destructieve interferentie.
Wat is elektronendiffractie?
Elektronendiffractie is een analytische techniek die we gebruiken om de materie te bestuderen. Daarom omvat de theorie achter deze techniek het afvuren van elektronen op een monster om de interferentiepatronen van de elektronenstraal te observeren. De term interferentie verwijst naar de vorming van een resulterende golf van twee golven met een grotere, lagere of gelijke amplitude. Meestal voeren we dit experiment uit in een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) of in een scanning elektronenmicroscoop (SEM). Deze instrumenten gebruiken een versnelde elektronenstraal (versneld door een elektrostatische potentiaal).
Figuur 02: Een elektronendiffractiepatroon
Kristallijnen hebben een periodieke structuur van atomen. Deze periodieke structuur werkt als een diffractierooster (splitst en buigt de elektronenbundel in verschillende bundels die in verschillende richtingen reizen). Daar vindt de verstrooiing van elektronen op een voorspelbare manier plaats. Het diffractiepatroon geeft ons details om de structuur van het kristal te voorspellen. Deze techniek heeft echter een grote beperking door faseprobleem (het probleem van verlies van informatie over de fase die kan optreden bij het uitvoeren van een fysieke meting).
Wat is het verschil tussen röntgendiffractie en elektronendiffractie?
Röntgendiffractie en elektronendiffractie zijn belangrijke analytische technieken die we kunnen gebruiken om de kristalstructuur van kristallijne vaste stoffen te bepalen. Het belangrijkste verschil tussen röntgendiffractie en elektronendiffractie is dat röntgendiffractie de diffractie van een invallende bundel röntgenstralen in verschillende richtingen omvat, terwijl elektronendiffractie de interferentie van een elektronenbundel omvat.
Bovendien gebruikt röntgendiffractie een bundel röntgenstralen, terwijl elektronendiffractie een elektronenbundel gebruikt. Als een ander belangrijk verschil tussen röntgen- en elektronendiffractie, wordt elektronendiffractie beperkt door faseprobleem, terwijl het geen aanzienlijk effect heeft op röntgendiffractie. Meer details worden getoond in de infographic over het verschil tussen röntgendiffractie en elektronendiffractie.
Samenvatting – Röntgendiffractie versus elektronendiffractie
Zowel röntgendiffractie als elektronendiffractie zijn technieken die we kunnen gebruiken om de structuur van kristallen te bepalen. Het belangrijkste verschil tussen röntgendiffractie en elektronendiffractie is dat röntgendiffractie de diffractie van een invallende bundel röntgenstralen in verschillende richtingen omvat, terwijl elektronendiffractie de interferentie van een elektronenbundel omvat.
