X-ray diffractie (XRD) is een techniek die wordt gebruikt om de kristalstructuur van materialen te analyseren. Het levert gegevens die kunnen worden gebruikt om interplanaire afstanden te berekenen, die afstanden zijn tussen atoomvlakten in een kristal. Begrijpen hoe XRD gegevens te interpreteren is essentieel voor materiaalkarakterisatie en analyse.

Begrijpen van röntgendiffractiegegevens

XRD-gegevens worden meestal gepresenteerd als een diffractiepatroon, met pieken onder specifieke hoeken. Deze pieken komen overeen met de diffractie van röntgenstralen door de kristalvlakken. De positie van elke piek is gerelateerd aan de interplanaire afstand door Bragg's Wet.

Berekenen van interplanaire ruimtes

Bragg's Law is de fundamentele vergelijking die gebruikt wordt om interplanaire afstanden te berekenen.

nλ = 2d sin θ

waarbij:

  • n is de volgorde van diffractie (meestal 1)
  • λ is de golflengte van de röntgenfoto
  • d is de interplanaire afstand
  • θ is de Bragg-hoek (de helft van de diffractiehoek)

De formule om te zetten naar d geeft:

d = λ / (2 sin θ)

Toepassing van de berekening

Om de interplanaire afstand te bepalen, meet je de diffractiehoek (2θ) van het patroon. Verdeel deze hoek met 2 om θ te vinden. Gebruik de bekende golflengte van de röntgenbron, typisch 1,54 Å voor Cu Kα straling. Plug deze waarden in de formule om d te berekenen.

Bijvoorbeeld, als een piek op 2θ = 30°, dan θ = 15°. Gebruik λ = 1,54 Å:

d = 1,54 Å / (2 sin 15°) ≈ 1,54 Å / (2 × 0,2588) ≈ 1,54 Å / 0,5176 ≈ 2,97 Å