La principale différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que la diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons X dans différentes directions, tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.
La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques analytiques que nous pouvons utiliser pour étudier la matière. Une autre de ces techniques est la diffraction des neutrons. Ces techniques révèlent les structures cristallines de la matière. Par conséquent, les applications de ces techniques concernent la physique et la chimie du solide.
Qu'est-ce que la diffraction des rayons X ?
La diffraction des rayons X ou cristallographie des rayons X est une technique analytique que nous utilisons pour déterminer la structure des cristaux. Par conséquent, la théorie sous-jacente à la technique implique la diffraction d'un faisceau de rayons X incident dans différentes directions. En bref, en mesurant les angles et les intensités des faisceaux diffractés, nous pouvons déterminer l'image 3D de la densité électronique dans ce cristal. Par conséquent, les densités électroniques donnent les positions des atomes dans la structure cristalline. De plus, nous pouvons également déterminer les liaisons chimiques et diverses autres informations.
Figure 01: Diffractomètre à rayons X
Les cristaux ont des atomes disposés régulièrement. Les rayons X sont des ondes de rayonnement électromagnétique. Par conséquent, les atomes du cristal peuvent diffuser les faisceaux de rayons X à travers les électrons des atomes. En conséquence, les rayons X frappant les électrons produisent des ondes secondaires (ondes sphériques) émergeant de l'électron. Nous appelons ce processus "diffusion élastique" et l'électron agit comme diffuseur. Cependant, ces ondes s'annulent via des interférences destructives.
Qu'est-ce que la diffraction d'électrons ?
La diffraction électronique est une technique analytique que nous utilisons pour étudier la matière. Par conséquent, la théorie derrière cette technique implique le tir d'électrons sur un échantillon pour observer les modèles d'interférence du faisceau d'électrons. Le terme interférence fait référence à la formation d'une onde résultante à partir de deux ondes d'amplitude supérieure, inférieure ou égale. Habituellement, nous réalisons cette expérience dans un microscope électronique à transmission (TEM) ou dans un microscope électronique à balayage (SEM). Ces instruments utilisent un faisceau d'électrons accéléré (accéléré par un potentiel électrostatique).
Figure 02: un motif de diffraction d'électrons
Les solides cristallins ont une structure périodique d'atomes. Cette structure périodique agit comme un réseau de diffraction (divise et diffracte le faisceau d'électrons en plusieurs faisceaux qui se déplacent dans des directions différentes). Là, la diffusion des électrons se produit de manière prévisible. Le diagramme de diffraction nous donne des détails pour prédire la structure du cristal. Cependant, cette technique présente une grande limitation par problème de phase (problème de perte d'information concernant la phase qui peut survenir lors d'une mesure physique).
Quelle est la différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons ?
La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques analytiques importantes que nous pouvons utiliser pour déterminer la structure cristalline des solides cristallins. le différence clé entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que la diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons X dans différentes directions, tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.
De plus, la diffraction des rayons X utilise un faisceau de rayons X tandis que la diffraction des électrons utilise un faisceau d'électrons. Autre différence importante entre les diffractions des rayons X et des électrons, la diffraction des électrons est limitée par un problème de phase alors qu'elle n'a pas d'effet considérable sur la diffraction des rayons X. Plus de détails sont présentés dans l'infographie sur la différence entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons.
Résumé - Diffraction des rayons X vs diffraction des électrons
La diffraction des rayons X et la diffraction des électrons sont des techniques que nous pouvons utiliser pour déterminer la structure des cristaux. le différence clé entre la diffraction des rayons X et la diffraction des électrons est que la diffraction des rayons X implique la diffraction d'un faisceau incident de rayons X dans différentes directions, tandis que la diffraction des électrons implique l'interférence d'un faisceau d'électrons.
