For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for
X光散射技术 .
这幅图所显示的是晶体的X光衍射花样,所用晶体为一蛋白质晶体。图中的每一个黑点反映为一个衍射点,这些衍射点是由被晶体散射的X光相互干涉 而形成。 X光散射技术 或X射线衍射技术 (英语:X-ray scattering techniques )是一系列常用的非破坏性分析技术,可用于揭示物质的晶体 结构、化学组成以及物理性质。这些技术都是以观测X射线 穿过样品后的散射 强度 为基础,并根据散射角度、极化度和入射X光波长 对实验结果进行分析。X光散射技术可在许多不同的条件下进行分析,例如不同的温度 或压力 。
发明
该方法是由马克斯·冯·劳厄 于1912年发明的,他因而获得诺贝尔物理学奖 。
原理
X光的本质是一种电磁波,而电磁波能够发生衍射 ,即绕开障碍物传播。该方法利用的就是这个原理。之所以采用X光,是因为X光的波长与大多数分子或者晶胞大小相差不多,能够在分子或晶体的微观结构中发生衍射,同时也会被分子或者晶胞 吸收一部分,而且穿透力适中,从而可以类似于穿透式电子显微镜 那样,通过接收经过分子之后的X光,而得到清晰的图谱。
X光衍射技术
X光衍射(X-ray diffraction)技术可以用于研究分子 的构象 或形态。X光衍射技术是基于X光在穿过长程有序 物质所发生的弹性 散射。“衍射动力学理论”对晶体的散射现象给出了更为复杂的描述[1] 。以下列出的是X光衍射的相关技术:
单晶X射线衍射 :用于解析晶态物质中分子的整体结构,研究范围可以从小的无机 小分子到复杂的大分子 ,如蛋白质 ;可用单色性X光(德拜法)或连续波长X光(即“劳厄法”)进行研究。
粉末衍射:也是一种获得晶体(微晶 )结构的方法,所用样品为多晶态或粉末固态晶体。粉末衍射通常用于鉴定未知物质,主要通过将衍射数据与衍射数据国际中心(International Centre for Diffraction Data,ICDD)中的衍射数据库进行比较。这一技术或可用于鉴定非均一态的固体混合物,确定其中含量相对丰富的晶态物质;而且,当与网格修正技术(如Rietveld修正)连用时,还可以提供未知物质的结构信息。粉末衍射也是确定晶态物质晶系 的常用方法,并可用于测定晶体颗粒的大小。
薄膜衍射。
X射线极图分析:用于分析和测定晶态薄膜样品中晶态方位。
X射线回摆曲线分析法:用于定量测量晶态物质的粒度大小和镶嵌度散布。
散射技术
弹性散射
即使是非晶态物质(非长程有序),也可能可以用依赖于单色性X光的弹性散射的方法来研究:
小角X射线散射:在散射角2θ接近0°时,对样品的X射线散射强度进行测量,以获取纳米 到微米 量级上的分子结构信息。[2]
X射线反射率:用于分析和测定单层或多层薄膜的厚度、粗糙度和密度。[3]
广角X射线散射:测量散射角2θ大于5°。
非弹性散射
当非弹性 散射的X射线的能量和角度被监测时,相关的散射技术就可以用于探测物质的能带结构 :
康普顿散射 。
共振非弹性X射线散射。
X射线拉曼散射。
单晶解析
1970年开始,乔治·谢尔德里克 开发用于晶体解析的SHELX软件,广受欢迎[4] 。
实际应用
本方法对于化学和生物学的发展有着极大的贡献。至2013年为止,通过此方法进行科研而获得诺贝尔奖的科学家,就至少有6人。他们是
1914年,马克斯·冯·劳厄 (德国 ),获得诺贝尔物理学奖 。
1915年,布拉格父子(英国 ),获得诺贝尔物理学奖 。
1936年,彼得·德拜 (英国 /荷兰 ),获得诺贝尔化学奖 。
1962年,奥森 等3人[谁?] ,获得诺贝尔生理学或医学奖 。
1964年,艾伦·劳埃德·霍奇金 (英国 /埃及 ),诺贝尔化学奖 。
1985年,赫伯特·豪普特曼 等3人,诺贝尔化学奖 。
参考文献
^ (英文) Azároff, L. V.; R. Kaplow, N. Kato, R. J. Weiss, A. J. C. Wilson, R. A. Young. X-ray diffraction. McGraw-Hill. 1974.
^ (英文) Glatter, O.; O. Kratky. Small Angle X-ray Scattering . Academic Press. 1982 [2008-01-24 ] . (原始内容 存档于2012-02-11).
^ (英文) Holy, V. et al. Phys. Rev. B. 47 , 15896 (1993).
^ Sheldrick, G. M. A short history of SHELX . Acta Crystallographica Section A: Foundations of Crystallography. 2008-01-01, 64 (1) [2024-04-12 ] . ISSN 0108-7673 . doi:10.1107/S0108767307043930 . (原始内容存档 于2022-05-07) (英语) .
{{bottomLinkPreText}}
{{bottomLinkText}}
This page is based on a Wikipedia article written by
contributors (read /edit ).
Text is available under the
CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.
{{current.index+1}} of {{items.length}}
Thanks for reporting this video!
This browser is not supported by Wikiwand :( Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience. Please download and use one of the following browsers:
An extension you use may be preventing Wikiwand articles from loading properly.
If you're using HTTPS Everywhere or you're unable to access any article on Wikiwand, please consider switching to HTTPS (https ://www.wikiwand.com).
An extension you use may be preventing Wikiwand articles from loading properly.
If you are using an Ad-Blocker , it might have mistakenly blocked our content.
You will need to temporarily disable your Ad-blocker to view this page.
✕
This article was just edited, click to reload
Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner, then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog, then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list, then click Install
{{::$root.activation.text}}
Follow Us
Don't forget to rate us
Oh no, there's been an error
Please help us solve this error by emailing us at
support@wikiwand.com
Let us know what you've done that caused this error, what browser you're using, and whether you have any special extensions/add-ons installed.
Thank you!