Rentgeno spindulių kristalografija
Rentgeno spindulių kristalografija - tai būdas pamatyti trimatę molekulės struktūrą. Atomo elektronų debesis šiek tiek išlenkia rentgeno spindulius. Taip sukuriamas molekulės "paveikslas", kurį galima matyti ekrane. Jį galima naudoti ir organinėms, ir neorganinėms molekulėms tirti. Proceso metu mėginys nesunaikinamas.
Šį metodą kartu išrado seras Williamas Braggas (1862-1942) ir jo sūnus seras Lawrence'as Braggas (1890-1971). Jie 1915 m. gavo Nobelio fizikos premiją. Lawrence'as Braggas yra jauniausias Nobelio premijos laureatas. Jis buvo Kembridžo universiteto Kavendišo laboratorijos direktorius, kai 1953 m. vasarį Džeimsas D. Vatsonas , Fransis Krikas , Morisas Vilkinsas ir Rozalinda Franklin atrado DNR struktūrą.
Seniausias rentgeno spindulių kristalografijos metodas yra rentgeno spindulių difrakcija (XRD). Rentgeno spinduliai paleidžiami į vieną kristalą ir pagal jų sklaidą sukuriamas modelis. Šie raštai naudojami atomų išsidėstymui kristalo viduje nustatyti.
Susikristalizavusio fermento rentgeno spindulių difrakcijos modelis. Pagal dėmių (atspindžių) raštą ir santykinį kiekvienos dėmės stiprumą (intensyvumą) nustatoma fermento struktūra.
Susikristalizavusio fermento rentgeno spindulių difrakcijos modelis. Pagal dėmių (atspindžių) raštą ir santykinį kiekvienos dėmės stiprumą (intensyvumą) nustatoma fermento struktūra.
Kristalų rentgeno spindulių analizė
Kristalai yra taisyklingos atomų matricos, t. y. atomai vis kartojasi visuose trijuose matmenyse. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės spinduliuotės bangos. Kai rentgeno spinduliai susiduria su atomais, dėl atomuose esančių elektronų rentgeno spinduliai išsisklaido visomis kryptimis. Kadangi rentgeno spinduliai sklinda visomis kryptimis, rentgeno spindulys, atsitrenkęs į elektroną, sukelia antrines sferines bangas, sklindančias nuo elektrono. Elektronas vadinamas sklaidytuvu. Taisyklinga sklaidytuvų aibė (šiuo atveju - pasikartojantis kristalo atomų modelis) sukuria taisyklingą sferinių bangų aibę. Nors daugelyje krypčių šios bangos viena kitą naikina, keliomis konkrečiomis kryptimis, kurias lemia Braggo dėsnis, jos sumuojasi:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda } 
Čia d yra atstumas tarp difrakcinių plokštumų, θ {\displaystyle \theta }
yra kritimo kampas, n yra bet koks sveikasis skaičius, o λ yra spindulio bangos ilgis. Šios konkrečios kryptys difrakcijos schemoje pasirodo kaip dėmės, vadinamos atspindžiais. Taigi rentgeno spindulių difrakcija atsiranda elektromagnetinei bangai (rentgeno spinduliams) atsitrenkus į taisyklingą sklaidytuvų masyvą (pasikartojančią atomų išsidėstymą kristale).
Įeinantis spindulys (iš viršaus kairėje) kiekvieną skleidėją (pvz., elektroną) priverčia iš naujo išspinduliuoti dalį savo energijos kaip sferinę bangą. Jei atomai išdėstyti simetriškai, atstumas tarp jų yra d, šios sferinės bangos sumuojasi tik ten, kur jų kelio ilgių skirtumas 2d sin θ yra lygus bangos ilgio λ kartotiniui. Tokiu atveju difrakcijos schemoje atsiranda atspindžio dėmė
Kristalų rentgeno spindulių analizė
Kristalai yra taisyklingos atomų matricos, t. y. atomai vis kartojasi visuose trijuose matmenyse. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės spinduliuotės bangos. Kai rentgeno spinduliai susiduria su atomais, dėl atomuose esančių elektronų rentgeno spinduliai išsisklaido visomis kryptimis. Kadangi rentgeno spinduliai sklinda visomis kryptimis, rentgeno spindulys, atsitrenkęs į elektroną, sukelia antrines sferines bangas, sklindančias nuo elektrono. Elektronas vadinamas sklaidytuvu. Taisyklinga sklaidytuvų aibė (šiuo atveju - pasikartojantis kristalo atomų modelis) sukuria taisyklingą sferinių bangų aibę. Nors daugelyje krypčių šios bangos viena kitą naikina, keliomis konkrečiomis kryptimis, kurias lemia Braggo dėsnis, jos sumuojasi:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda }
Čia d yra atstumas tarp difrakcinių plokštumų, θ {\displaystyle \theta } yra kritimo kampas, n yra bet koks sveikasis skaičius, o λ yra spindulio bangos ilgis. Šios konkrečios kryptys difrakcijos schemoje pasirodo kaip dėmės, vadinamos atspindžiais. Taigi rentgeno spindulių difrakcija atsiranda elektromagnetinei bangai (rentgeno spinduliams) atsitrenkus į taisyklingą sklaidytuvų masyvą (pasikartojančią atomų išsidėstymą kristale).
Įeinantis spindulys (iš viršaus kairėje) kiekvieną skleidėją (pvz., elektroną) priverčia iš naujo išspinduliuoti dalį savo energijos kaip sferinę bangą. Jei atomai išdėstyti simetriškai, atstumas tarp jų yra d, šios sferinės bangos sumuojasi tik ten, kur jų kelio ilgių skirtumas 2d sin θ yra lygus bangos ilgio λ kartotiniui. Tokiu atveju difrakcijos schemoje atsiranda atspindžio dėmė
Susiję puslapiai
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra rentgeno spindulių kristalografija?
A: Rentgeno kristalografija - tai metodas, naudojamas norint pamatyti trimatę molekulės struktūrą, kuris sukuria vaizdą ekrane lenkiant atomo elektronų debesies rentgeno spindulius.
K: Ar rentgeno spindulių kristalografija gali būti naudojama ir organinėms, ir neorganinėms molekulėms tirti?
A: Taip, rentgeno spindulių kristalografija gali būti naudojama ir organinėms, ir neorganinėms molekulėms tirti.
K: Kas yra rentgeno spindulių kristalografijos išradėjai?
A: Seras Williamas Braggas ir jo sūnus seras Lawrence'as Braggas kartu išrado rentgeno spindulių kristalografiją ir už šį atradimą 1915 m. gavo Nobelio fizikos premiją.
K: Koks yra seniausias rentgeno spindulių kristalografijos metodas?
A: Seniausias rentgeno spindulių kristalografijos metodas yra rentgeno spindulių difrakcija (XRD), kai į vieną kristalą paleidžiami rentgeno spinduliai, kad susidarytų modelis, pagal kurį galima nustatyti atomų išsidėstymą kristalo viduje.
Klausimas: Ar atliekant rentgeno kristalografiją mėginys buvo sunaikintas?
Atsakymas: Ne, atliekant rentgeno kristalografiją mėginys nesunaikinamas.
K: Kas buvo Kavendišo laboratorijos direktorius, kai buvo atrasta DNR struktūra?
A: Seras Lawrence'as Braggas buvo Kembridžo universiteto Kavendišo laboratorijos direktorius, kai 1953 m. vasarį Džeimsas D. Vatsonas, Frencisas Krikas, Maurice'as Wilkinsas ir Rozalinda Franklin atrado DNR struktūrą.
K: Kas yra jauniausias Nobelio fizikos premijos laureatas?
A: Seras Lawrence'as Braggas yra jauniausias Nobelio fizikos premijos laureatas. 1915 m. jis buvo apdovanotas už tai, kad kartu su savo tėvu seru Williamu Braggu atrado rentgeno spindulių kristalografiją.
