diffraktiokuvassa

Diffraktiokuva on kuva, joka syntyy, kun näytteeseen kohdistettu aaltoaaltoaine (valoa, röntgensäteilyä tai elektroneja) diffraktuuntuu eli hajaantuu ja interferoi. Kuvissa näkyvät aallonmaksimien ja -minimien sijainnit sekä niiden intensiteetti, ja ne heijastavat näytteessä olevien atomirakenteiden säännöllisyyksiä. Diffraktiokuvia käytetään erityisesti materiaalien ja kiteiden rakenteen tutkimiseen.

Erityyppisiä diffraktiokuvia tuotetaan eri tekniikoilla. X-ray diffraction (XRD) käyttää röntgensäteitä kiteitä sisältävien näytteiden diffraktiota; yhden kideyksikön diffraktio tuottaa tarkkoja hajontakuviota, kun taas jauheesta saadut diffraktiot muodostavat Debye–Scherrer -renkaat. Elektronidiffraktio, joka tapahtuu elektronimikroskoopin (TEM) sisällä, tarkastelee pieneltä alueelta yksittäisen näytteen atomirakennetta ja soveltuu erittäin pieniin näytteisiin. Valodiffraktioa käytetään monissa optisissa kokeissa ja ilmiöissä, kuten interferenssissä ja kuvioiden valmistuksessa.

Diffraktiokuvan tulkinta perustuu rakenteen heijastuvuuteen takaisin reciprocal tilaan ja Braggin lain sovellukseen. Braggin laki nλ = 2d sin θ yhdistää diffraktoituvan aallonpituuden λ, tasojen etäisyyden d ja kuvakulman θ, jolloin voidaan laskea kiteen aineryhmien etäisyydet ja pinta. Tämä mahdollistaa tilavuuden ja symmetrian määrittämisen sekä epäjatkuvuus- tai virhekohtien havaitsemisen.

Diffraktiokuvia käytetään laajasti kemiassa, mineralogiassa, materiaalitieteessä ja biotieteissä. Tekniikka vaatii laadukkaan näytteen, oikeanlaiset mittausolosuhteet ja asianmukaisen tulkinnan, mutta se tarjoaa suoraan informaatiota atomirakenteesta ja aineen faasista.