Rentgendifraktometrija
Rentgenstaru kristalogrāfija ir veids, kā apskatīt molekulas trīsdimensiju struktūru. Atoma elektronu mākonis nedaudz izliek rentgena starus. Tādējādi tiek izveidota molekulas "bilde", ko var redzēt uz ekrāna. To var izmantot gan organiskām, gan neorganiskām molekulām. Šajā procesā paraugs netiek iznīcināts.
Šo metodi kopīgi izgudroja sers Viljams Bregs (1862-1942) un viņa dēls sers Lorenss Bregs (1890-1971). Viņi 1915. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā. Lorenss Bregs ir jaunākais Nobela prēmijas laureāts. Viņš bija Kembridžas Universitātes Kavendiša laboratorijas direktors, kad 1953. gada februārī Džeimss D. Vatsons , Frānsiss Kriks , Moriss Vilkinss un Rozalinda Franklina atklāja DNS struktūru.
Senākā rentgenstaru kristalogrāfijas metode ir rentgenstaru difrakcija (XRD). Rentgena stari tiek raidīti uz monokristālu, un, ņemot vērā to izkliedi, tiek iegūts zīmējums. Šos modeļus izmanto, lai noteiktu atomu izvietojumu kristāla iekšienē.
Kristalizēta fermenta rentgenstaru difrakcijas modelis. Lai noteiktu fermenta struktūru, izmanto plankumu (atstarojumu) rakstu un katra plankuma relatīvo stiprumu (intensitāti).
Kristalizēta fermenta rentgenstaru difrakcijas modelis. Lai noteiktu fermenta struktūru, izmanto plankumu (atstarojumu) rakstu un katra plankuma relatīvo stiprumu (intensitāti).
Kristālu rentgenoloģiskā analīze
Kristāli ir regulāri atomu masīvi, kas nozīmē, ka atomi atkārtojas atkal un atkal visās trīs dimensijās. Rentgena stari ir elektromagnētiskā starojuma viļņi. Kad rentgena stari sastopas ar atomiem, atomos esošie elektroni izraisa rentgena staru izkliedi visos virzienos. Tā kā rentgena stari tiek izstaroti visos virzienos, rentgena starojums, kas ietriecas elektronā, rada sekundārus sfēriskus viļņus, kas izstaro elektronu. Elektronu sauc par izkliedētāju. Regulārs izkliedētāju masīvs (šajā gadījumā - atkārtots atomu raksts kristālā) rada regulāru sfērisko viļņu masīvu. Lai gan lielākajā daļā virzienu šie viļņi cits citu izdzēš, tie summējas dažos konkrētos virzienos, ko nosaka Bregga likums:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda } 
Šeit d ir attālums starp difraģējošajām plaknēm, θ {\displaystyle \theta }
ir krītošais leņķis, n ir jebkurš vesels skaitlis un λ ir stara viļņa garums. Šie īpašie virzieni parādās kā plankumi difrakcijas rakstā, ko sauc par atstarojumiem. Tādējādi rentgena staru difrakcija rodas, elektromagnētiskajam vilnim (rentgena starojumam) triecoties pret regulāru izkliedētāju masīvu (atkārtotu atomu izkārtojumu kristālā).
Ienākošais staru kūlis (no kreisās puses augšā) liek katram izkliedētājam (piemēram, elektronam) izstarot daļu savas enerģijas sfēriska viļņa veidā. Ja atomi ir izvietoti simetriski ar atstatumu d, šie sfēriskie viļņi saskaitīsies tikai tad, ja to ceļa garuma starpība 2d sin θ ir vienāda ar viļņa garuma λ reizinājumu. Šādā gadījumā difrakcijas rakstā rodas atstarošanas punkts
Kristālu rentgenoloģiskā analīze
Kristāli ir regulāri atomu masīvi, kas nozīmē, ka atomi atkārtojas atkal un atkal visās trīs dimensijās. Rentgena stari ir elektromagnētiskā starojuma viļņi. Kad rentgena stari sastopas ar atomiem, atomos esošie elektroni izraisa rentgena staru izkliedi visos virzienos. Tā kā rentgena stari tiek izstaroti visos virzienos, rentgena starojums, kas ietriecas elektronā, rada sekundārus sfēriskus viļņus, kas izstaro elektronu. Elektronu sauc par izkliedētāju. Regulārs izkliedētāju masīvs (šajā gadījumā - atkārtots atomu raksts kristālā) rada regulāru sfērisko viļņu masīvu. Lai gan lielākajā daļā virzienu šie viļņi cits citu izdzēš, tie summējas dažos konkrētos virzienos, ko nosaka Bregga likums:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda }
Šeit d ir attālums starp difraģējošajām plaknēm, θ {\displaystyle \theta } ir krītošais leņķis, n ir jebkurš vesels skaitlis un λ ir stara viļņa garums. Šie īpašie virzieni parādās kā plankumi difrakcijas rakstā, ko sauc par atstarojumiem. Tādējādi rentgena staru difrakcija rodas, elektromagnētiskajam vilnim (rentgena starojumam) triecoties pret regulāru izkliedētāju masīvu (atkārtotu atomu izkārtojumu kristālā).
Ienākošais staru kūlis (no kreisās puses augšā) liek katram izkliedētājam (piemēram, elektronam) izstarot daļu savas enerģijas sfēriska viļņa veidā. Ja atomi ir izvietoti simetriski ar atstatumu d, šie sfēriskie viļņi saskaitīsies tikai tad, ja to ceļa garuma starpība 2d sin θ ir vienāda ar viļņa garuma λ reizinājumu. Šādā gadījumā difrakcijas rakstā rodas atstarošanas punkts
Saistītās lapas
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir rentgena kristalogrāfija?
A: Rentgenstaru kristalogrāfija ir metode, ko izmanto, lai redzētu molekulas trīsdimensiju struktūru, kas rada attēlu uz ekrāna, atoma elektronu mākoņa elektronu stariem izkliedējot rentgena starus.
Vai rentgenstaru kristalogrāfiju var izmantot gan organiskām, gan neorganiskām molekulām?
A: Jā, rentgenstaru kristalogrāfiju var izmantot gan organisko, gan neorganisko molekulu pētīšanai.
J: Kas ir rentgenstaru kristalogrāfijas izgudrotāji?
A: Sers Viljams Brags un viņa dēls sers Lorenss Brags kopīgi izgudroja rentgenstaru kristalogrāfiju un 1915. gadā par šo atklājumu saņēma Nobela prēmiju fizikā.
Kāda ir senākā rentgenstaru kristalogrāfijas metode?
A: Senākā rentgenstaru kristalogrāfijas metode ir rentgenstaru difrakcija (XRD), kad ar rentgena stariem apstaro monokristālu, lai iegūtu attēlu, ko var izmantot, lai noteiktu atomu izvietojumu kristāla iekšienē.
Vai rentgenkristalogrāfijas procesa laikā paraugs tika iznīcināts?
A: Nē, rentgenkristalogrāfijas procesa laikā paraugs netiek iznīcināts.
J: Kas bija Kavendiša laboratorijas direktors, kad tika atklāta DNS struktūra?
A: Sers Lorenss Bregs bija Kembridžas universitātes Kavendiša laboratorijas direktors, kad 1953. gada februārī Džeimss D. Vatsons, Frānsiss Kriks, Moriss Vilkinss un Rozalinda Franklina atklāja DNS struktūru.
J: Kurš ir jaunākais Nobela prēmijas laureāts fizikā?
A: Sers Lorenss Bregs ir jaunākais Nobela prēmijas laureāts fizikā, kurš šo balvu saņēma 1915. gadā par rentgena kristalogrāfijas atklājumu, ko izdarīja kopā ar savu tēvu seru Viljamu Bregu.
