¿Se puede utilizar cualquier otra longitud de onda de radiación electromagnética? ¿Por qué no se puede utilizar la radiación gamma?
Para ser más específicos, las longitudes de onda de rayos X más utilizadas en cristalografía son 0,7 y 1,5Å.
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
M.Sameer
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Hay algunas razones, pero la respuesta más directa es que la longitud de onda de los fotones de rayos X es del orden de la distancia entre los núcleos atómicos en los sólidos, por ejemplo, ~ 4 ångströms (los enlaces son aproximadamente 1,5-2,5 Å). Se puede pensar que las ondas encajan bien entre los átomos y "llenan" el cristal y, por lo tanto, nos dan información sobre dónde están las "cavidades" y, por lo tanto, mediante el análisis recíproco (transformada inversa de Fourier) podemos determinar dónde está lo "rígido" (los átomos).
Se utilizan otros tipos de radiación incidente, por ejemplo, haces de neutrones (para la cristalografía) e incluso haces de electrones (para la espectroscopia de superficie), pero los rayos X son una fuente de radiación más fácilmente disponible. En otras palabras, es más fácil/barato producir rayos X que un haz de neutrones puros.
Los rayos gamma tienen una longitud de onda unas 100 veces menor que la de los rayos X (por lo que en lugar de 4 Å, algo así como 0,04 Å, por lo que suelen penetrar a través de cualquier material sólido y no producen un patrón de difracción claro como los rayos X. Además, si no me equivoco, es mucho más difícil de producir rayos gamma.
Es importante saber que la difracción no es lo mismo que la reflexión y la refracción. Estas dos últimas son fenómenos de superficie, mientras que la difracción es un fenómeno de masa que no tiene nada que ver con las superficies.
Los electrones interactúan fuertemente con la superficie de los sólidos, no sólo por su carga sino por su longitud de onda energética; los rayos gamma interactúan muy débilmente con un cristal grueso y lo atraviesan. Los rayos X y los neutrones (sin carga) están en el "término medio" y producen una interacción suficiente con los cristales como para dar información sobre la disposición de las partículas.
Imagen tomada del artículo de rayos X de la wikipedia:
Puede encontrar más información útil en el libro de Economou "The Physics of Solids".
