Diferenta cheie dintre difracția electronilor și neutronilor este că electronii sunt împrăștiați de electronii atomici, în timp ce neutronii sunt împrăștiați de nucleele atomice.
Difracția electronilor este natura ondulatorie a electronilor. Difracția neutronilor este fenomenul de împrăștiere elastică a neutronilor. De obicei, difracția electronilor descrie natura undelor, în timp ce difracția cu neutroni descrie structura atomică și/sau magnetică a unui material.
Ce este difracția electronilor?
Difracția electronilor este natura ondulatorie a electronilor. Practic, este tehnica care este folosită pentru a studia materia prin tragerea de electroni către o probă și observarea modelului de interferență rezultat. Numim în mod obișnuit acest fenomen dualitate undă-particulă. Afirmă că o anumită particulă de materie se comportă ca o undă. Prin urmare, un electron poate fi considerat o undă similară undelor de sunet sau de apă. Tehnica de difracție a electronilor este similară cu tehnicile de difracție cu raze X și cu neutroni.
Cel mai frecvent, difracția electronilor este utilă în fizica și chimia stării solide pentru înțelegerea structurii cristaline a solidelor. De obicei, putem efectua acest tip de experiment într-un microscop electronic cu transmisie (TEM) sau un microscop electronic cu scanare (SEM). Aceste instrumente folosesc electroni care sunt accelerați de un potențial electrostatic pentru a obține energia dorită și pentru a determina lungimea de undă înainte de interacțiunea cu proba de dorință.
Figura 01: Un model tipic de difracție a electronilor
Deși această tehnică este utilă în principal în studiul cristalelor periodice perfecte, cum ar fi cristalografia electronică, este utilă și în studiul ordinii pe distanță scurtă a solidelor amorfe, ordonarea pe distanță scurtă a imperfecțiunilor, inclusiv a locurilor libere, geometria moleculelor gazoase etc.
Ce este difracția cu neutroni?
Difracția neutronilor este fenomenul de împrăștiere elastică a neutronilor. Este aplicarea împrăștierii neutronilor pentru a determina structura atomică și/sau magnetică a unui material. Trebuie să plasăm proba pentru a fi examinată într-un fascicul de neutroni termici sau reci. Apoi putem obține un model de difracție care poate oferi informații despre structura materialului.
Figura 02: Difracția cu neutroni care este utilă în stimulările moleculare
Metoda de difracție cu neutroni este similară cu difracția cu raze X. Cu toate acestea, datorită proprietăților diferite de împrăștiere, neutronii și razele X tind să ofere informații complementare; de exemplu, razele X sunt potrivite pentru analize superficiale, razele X puternice de la radiația sincrotron sunt potrivite pentru adâncimi mici sau specimene subțiri etc.
De obicei, tehnica de difracție a neutronilor necesită o sursă de neutroni produsă într-un reactor nuclear sau o sursă de spalație. Dacă folosim un reactor de cercetare, avem nevoie de alte componente, cum ar fi monocromatorul cu cristal, filtre pentru a selecta lungimea de undă neutronică necesară etc.
Diferența dintre difracția electronilor și neutronilor
Electronii și difracția neutronilor sunt tehnici analitice importante. Diferența cheie dintre difracția electronilor și neutronilor este că electronii sunt împrăștiați de electronii atomici, în timp ce neutronii sunt împrăștiați de nucleele atomice. În plus, difracția electronilor este natura ondulatorie a electronilor. Difracția neutronilor este fenomenul de împrăștiere elastică a neutronilor. De obicei, difracția electronilor descrie natura undelor, în timp ce difracția cu neutroni descrie structura atomică și/sau magnetică a unui material.
Mai jos este un rezumat al diferenței dintre difracția electronilor și neutronilor în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Difracția electron vs neutron
Difracția electronilor este natura ondulatorie a electronilor. Difracția neutronilor este fenomenul de împrăștiere elastică a neutronilor. Diferența cheie dintre difracția electronilor și neutronilor este că electronii sunt împrăștiați de electronii atomici, în timp ce neutronii sunt împrăștiați de nucleele atomice. De obicei, difracția electronilor descrie natura undelor, în timp ce difracția cu neutroni descrie structura atomică și/sau magnetică a unui material.
