ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนคือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เกี่ยวข้องกับการเลี้ยวเบนของลำแสงตกกระทบของรังสีเอกซ์ไปในทิศทางต่างๆ ในขณะที่การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเกี่ยวข้องกับการรบกวนของลำอิเล็กตรอน
ทั้งการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่เราสามารถใช้ศึกษาเรื่องต่างๆ ได้ อีกเทคนิคหนึ่งคือการเลี้ยวเบนของนิวตรอน เทคนิคเหล่านี้เผยให้เห็นโครงสร้างผลึกของสสาร ดังนั้นการประยุกต์ใช้เทคนิคเหล่านี้จึงอยู่ในสถานะของแข็งฟิสิกส์และเคมี
การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์คืออะไร
การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์หรือผลึกเอ็กซ์เรย์เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่เราใช้เพื่อกำหนดโครงสร้างของผลึก ดังนั้น ทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังเทคนิคนี้จึงเกี่ยวข้องกับการเลี้ยวเบนของลำแสงเอ็กซ์เรย์ตกกระทบไปในทิศทางต่างๆ โดยสังเขป โดยการวัดมุมและความเข้มของลำแสงที่เลี้ยวเบน เราสามารถกำหนดภาพ 3 มิติของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนภายในผลึกนั้นได้ ดังนั้นความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจึงให้ตำแหน่งของอะตอมในโครงสร้างผลึก นอกจากนี้เรายังสามารถกำหนดพันธะเคมีและข้อมูลอื่น ๆ ได้อีกด้วย
รูปที่ 01: X-ray Diffractometer
คริสตัลจัดเรียงอะตอมเป็นประจำ รังสีเอกซ์เป็นคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นอะตอมในคริสตัลจึงสามารถกระจายลำแสงเอ็กซ์เรย์ผ่านอิเล็กตรอนของอะตอมได้เป็นผลให้รังสีเอกซ์ที่กระทบอิเล็กตรอนทำให้เกิดคลื่นทุติยภูมิ (คลื่นทรงกลม) โผล่ออกมาจากอิเล็กตรอน เราเรียกกระบวนการนี้ว่า "การกระเจิงแบบยืดหยุ่น" และอิเล็กตรอนทำหน้าที่เป็นตัวกระเจิง อย่างไรก็ตาม คลื่นเหล่านี้จะหักล้างซึ่งกันและกันด้วยการทำลายล้าง
การเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนคืออะไร
การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่เราใช้ศึกษาเรื่องนี้ ดังนั้น ทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังเทคนิคนี้จึงเกี่ยวข้องกับการยิงอิเล็กตรอนไปยังตัวอย่างเพื่อสังเกตรูปแบบการรบกวนของลำอิเล็กตรอน คำว่าการรบกวนหมายถึงการก่อตัวของคลื่นผลลัพธ์จากคลื่นสองคลื่นที่มีแอมพลิจูดมากกว่า ต่ำกว่า หรือเท่ากัน โดยปกติ เราทำการทดลองนี้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (TEM) หรือในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เครื่องมือเหล่านี้ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแบบเร่ง (เร่งด้วยศักย์ไฟฟ้าสถิต)
รูปที่ 02: รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน
ผลึกของแข็งมีโครงสร้างเป็นอะตอมเป็นระยะ โครงสร้างเป็นระยะนี้ทำหน้าที่เป็นตะแกรงเลี้ยวเบน (แยกและเลี้ยวเบนลำแสงอิเล็กตรอนออกเป็นหลายลำที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกัน) การกระเจิงของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นในลักษณะที่คาดเดาได้ รูปแบบของการเลี้ยวเบนทำให้เรามีรายละเอียดในการทำนายโครงสร้างของคริสตัล อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้มีข้อ จำกัด อย่างมากโดยปัญหาเฟส (ปัญหาการสูญเสียข้อมูลเกี่ยวกับเฟสที่อาจเกิดขึ้นเมื่อทำการวัดทางกายภาพ)
ความแตกต่างระหว่างการเลี้ยวเบนเอ็กซ์เรย์กับการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนคืออะไร
การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่สำคัญที่เราสามารถใช้กำหนดโครงสร้างผลึกของของแข็งผลึกได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนคือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เกี่ยวข้องกับการเลี้ยวเบนของลำแสงตกกระทบของรังสีเอกซ์ในทิศทางต่างๆ ในขณะที่การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเกี่ยวข้องกับการรบกวนของลำอิเล็กตรอน
นอกจากนี้ การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ยังใช้ลำแสงของรังสีเอกซ์ ในขณะที่การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนนั้นใช้ลำอิเล็กตรอน เนื่องจากความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนจึงถูกจำกัดด้วยปัญหาเฟสในขณะที่ไม่มีผลกระทบต่อการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์มากนัก รายละเอียดเพิ่มเติมแสดงในอินโฟกราฟิกเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน
สรุป – X Ray Diffraction vs Electron Diffraction
ทั้งการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเป็นเทคนิคที่เราสามารถใช้กำหนดโครงสร้างของผลึกได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนคือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เกี่ยวข้องกับการเลี้ยวเบนของลำแสงตกกระทบของรังสีเอกซ์ในทิศทางต่างๆ ในขณะที่การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเกี่ยวข้องกับการรบกวนของลำอิเล็กตรอน