A principal diferença entre a difração de raios X e a difração de elétrons é que a difração de raios X envolve a difração de um feixe incidente de raios X em diferentes direções, enquanto a difração de elétrons envolve a interferência de um feixe de elétrons.
Tanto a difração de raios X quanto a difração de elétrons são técnicas analíticas que podemos usar para estudar a matéria. Outra dessas técnicas é a difração de nêutrons. Essas técnicas revelam as estruturas cristalinas da matéria. Portanto, as aplicações dessas técnicas são na física e química do estado sólido.
O que é Difração de Raios X?
A difração de raios X ou cristalografia de raios X é uma técnica analítica que usamos para determinar a estrutura dos cristais. Assim, a teoria por trás da técnica envolve a difração de um feixe de raios X incidente em diferentes direções. Em resumo, medindo os ângulos e intensidades dos feixes difratados, podemos determinar a imagem 3D da densidade eletrônica dentro desse cristal. Consequentemente, as densidades eletrônicas dão as posições dos átomos na estrutura cristalina. Além disso, podemos determinar as ligações químicas e várias outras informações também.
Figura 01: Difratômetro de Raios-X
Os cristais têm átomos organizados regularmente. Os raios X são ondas de radiação eletromagnética. Portanto, os átomos no cristal podem espalhar os feixes de raios X através dos elétrons dos átomos. Como resultado, os raios X que atingem os elétrons produzem ondas secundárias (ondas esféricas) que emergem do elétron. Chamamos esse processo de “espalhamento elástico” e o elétron atua como o espalhador. No entanto, essas ondas se cancelam por meio de interferência destrutiva.
O que é Difração Eletrônica?
A difração de elétrons é uma técnica analítica que usamos para estudar o assunto. Portanto, a teoria por trás dessa técnica envolve o disparo de elétrons em uma amostra para observar os padrões de interferência do feixe de elétrons. O termo interferência refere-se à formação de uma onda resultante de duas ondas que possuem amplitude maior, menor ou igual. Normalmente, realizamos esse experimento em um microscópio eletrônico de transmissão (TEM) ou em um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Esses instrumentos usam um feixe de elétrons acelerado (acelerado por um potencial eletrostático).
Figura 02: Um padrão de difração de elétrons
Sólidos cristalinos têm uma estrutura periódica de átomos. Essa estrutura periódica atua como uma grade de difração (divide e difrata o feixe de elétrons em vários feixes que viajam em diferentes direções). Lá, o espalhamento de elétrons ocorre de maneira previsível. O padrão de difração nos dá detalhes para prever a estrutura do cristal. No entanto, esta técnica tem uma grande limitação por problema de fase (o problema de perda de informação relativa à fase que pode ocorrer ao fazer uma medição física).
Qual é a diferença entre difração de raios X e difração de elétrons?
A difração de raios X e a difração de elétrons são importantes técnicas analíticas que podemos usar para determinar a estrutura cristalina de sólidos cristalinos. A principal diferença entre a difração de raios X e a difração de elétrons é que a difração de raios X envolve a difração de um feixe incidente de raios X em diferentes direções, enquanto a difração de elétrons envolve a interferência de um feixe de elétrons.
Além disso, a difração de raios X usa um feixe de raios X, enquanto a difração de elétrons usa um feixe de elétrons. Como outra diferença importante entre a difração de raios X e de elétrons, a difração de elétrons é limitada pelo problema de fase, embora não tenha efeito considerável na difração de raios X. Mais detalhes são mostrados no infográfico sobre a diferença entre difração de raios X e difração de elétrons.
Resumo – Difração de Raios X vs Difração de Elétrons
Tanto a difração de raios X quanto a difração de elétrons são técnicas que podemos usar para determinar a estrutura dos cristais. A principal diferença entre a difração de raios X e a difração de elétrons é que a difração de raios X envolve a difração de um feixe incidente de raios X em diferentes direções, enquanto a difração de elétrons envolve a interferência de um feixe de elétrons.
