Dispersión y
difracción. Diagramas ópticos de
difracción
En
el libro Atlas
of
Optical Transforms (G. Harburn, C.A. Taylor, T.R.
Welberry;
Ed. G.
Bell and Sons, London 1975) se presentan análogos
ópticos
que ayudan a la interpretación de los diagramas de
difracción
de rayos X. De los cerca de 400 ejemplos que proponen, hemos
seleccionado
unos pocos que creemos pueden ayudar a comprender lo que se ha venido
exponiendo
en este
capítulo.
En cada figura, los
diagramas
de la línea superior corresponden al sistema en donde la luz
se
difracta, y los de la inferior corresponden al efecto de
difracción
producido. Excepto en la última figura, en donde en la parte
superior
están los diagramas de difracción y abajo el
objeto
recuperado
a partir de los diagramas.
Se
presenta aquí el objeto más simple (un
círculo) y
su combinación más simple a dos
círculos,
mostrando
el efecto del espaciado entre ellos. A medida que aumenta dicho
espaciado,
las franjas de difracción se hacen más numerosas
y
más
próximas (es el efecto "recíproco".
Véase la
red recíproca)
Cuando
el objeto se combina en líneas, las correspondientes franjas
de
difracción se producen perpendiculares a la línea
original. Si el objeto forma una red en dos dimensiones
(figura de la derecha),
es
decir,una red bidimensional, el diagrama de difracción
produce
otra red (recíproca de la original). Las variaciones de
intensidad en
ésta última, son debidas al tamaño
finito del objeto
bidimensional.
Aquí
se
complica ligeramente el objeto original, que puede verse como una
representación idealizada de moléculas: benceno,
tolueno
y nitro-benceno.
Una
misma
molécula puede
formar polimorfos, es decir, diferentes estructuras cristalinas. Los diagramas de
difracción
dan aparentemente una distribución de intensidades
distintas, pero en ellos se puede notar, a través de los
máximos que produce la red, cómo se transluce en
el fondo el diagrama de difracción de la
molécula, en este caso la del benceno.
Las
distorsiones de periodicidad en la
red directa (figuras de la columna de la derecha) se transforman en los
diagramas de
difracción en líneas difusas.
Si
el cristal está formado por mosaicos discontínuos
(izquierda), los máximos de los diagramas de
difracción
se hacen más anchos y difusos. Cuando los mosaicos cambian
también de orientación, en el diagrama de
difracción empiezan a esbozarse círculos sobre
los
máximos. Esto dará lugar a círculos
completos en
los diagramas de polvo microcristalino.
Cuando la
muestra está formada
por dos o más orientaciones de una red (macla), los
máximos de los diagramas de difracción se
desdoblan, llegando a difundirse en líneas si los
tamaños de las componentes de la macla son
pequeñas.
Se
presenta aquí la
recuperación de la imagen de una molécula (rodio
- ftalocianina). Los diagramas de difracción en este caso
están arriba, y ópticamente, conservando las
relaciones de fase conocidas, se recuperan las imágenes de
abajo. Dependiendo del tamaño del diagrama de
difracción que usemos (resolución), es decir, del
número de máximos empleados para formar la
imagen, ésta es más o menos reconocible. Las figuras de la
tercera
columna de la derecha muestran la proyección de la
densidad electrónica de esta molécula,
así como un
esquema plano de la misma.
Pero volvamos
al punto de partida...
Tabla de
contenido