Análise das estruturas cristalinas
1.- Raio x:
1.1.- Funcionamento
O conhecimento atual a respeito do método de análise de estruturas cristalinas por meio do raio x foi obtido por técnicas de difração de raio x, que utiliza emissões de onda próximas das distâncias entre os retículos cristalinos. Os raios x utilizados para análise da estrutura cristalina são ondas eletromagnéticas com comprimento de onda entre 0,05 e 0,25 nm. Para produzir raios com esse característica é necessário aplicar uma diferença de potencial da ordem de 35 kV entre um cátodo e um alvo metálico que funciona como ânodo, mantidos em vácuo. Quando o filamento de tungstênio do cátodo é aquecido, liberam-se elétrons, por efeito termiônico, que são acelerados através do vácuo pela diferença de potencial entre cátodo e ânodo, ganhando assim energia cinética. Quando os elétrons se chocam com o alvo metálico, libera-se raios . No entanto grande parte da energia cinética é convertida em energia térmica, sendo necessário assim uma fonte de resfriamento externa. Segue abaixo uma gravura ilustrativa de uma ampola de raios x de filamento:
Esquema da seção longitudinal de uma ampola de raios-X de filamento.
1.2.- Breve histórico
No princípio tentou-se realizar a difração em um anteparo de chumbo com um orifício central, no entanto nada ocorreu, então chegou-se a conclusão que como o raio X apresentava um comprimento de onda muito pequeno, seria então muito difícil construir um obstáculo artificial. Foi a partir daí que começou a se usar os cristais para realizar a difração dos raios X.
Graças ao processo de difração foi possível determinar o comprimento de onda do raio X e concluiu-se que era menor que o comprimento de onda do raio ultravioleta e da mesma ordem que o tamanho do átomo. O primeiro físico a usar os cristais como rede de difração para o raio x foi Max Von Laue e por isso ganhou o prêmio Nobel em 1914.
1.3.- Aplicação e Utilidades
A difração de raios x é uma poderosa