3B kristal kafes görüntüleyici
Bu benzetimdeki denklemler
| N_köşe | hücrenin köşelerindeki atomlar | her biri orada buluşan 8 hücre tarafından paylaşılır | |
|---|---|---|---|
| N_kenar, N_yüz | kenarlardaki ve yüzlerdeki atomlar | bir kenar 4 hücre, bir yüz 2 hücre tarafından paylaşılır | |
| Z | birim hücre başına atom | basit kübik için 1, hacim merkezli için 2, yüzey merkezli için 4; bir tuz için hücre başına formül birimi |
Mevcut değerlerle:
| M | bir formül biriminin molar kütlesi | NaCl için 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol | |
|---|---|---|---|
| N_A | Avogadro sabiti | mol başına 6,022 × 10²³ | |
| V | hücrenin hacmi | kübik hücre için a³; hekzagonal için (√3 ÷ 2) a² c | |
| ρ | kristalin yoğunluğu | a’nın ve yoğunluğun X ışını ölçümleri birlikte N_A’nın ilk en iyi değerlerinden birini verdi |
Mevcut değerlerle:
| r | her atomun ya da iyonun yarıçapı | metaller için metalik yarıçaplar, NaCl ve CsCl için iyonik yarıçaplar, çinko blend ve elmas için kovalent yarıçaplar | |
|---|---|---|---|
| doluluk | hücrenin kürelerle dolu kısmı | basit kübik %52, hacim merkezli %68, yüzey merkezli ve hekzagonal sıkı paket %74; eşit kürelerin herhangi bir dizilişinin ulaşabileceği en yüksek değer |
Mevcut değerlerle:
| h, k, l | Miller indisleri | düzlemler hücre kenarlarını a ÷ h, a ÷ k ve a ÷ l’de keser; 0, düzlemlerin o kenara paralel gittiği anlamına gelir | |
|---|---|---|---|
| d | düzlemlerin aralığı | sarıyla çizilen ailedeki komşu düzlemler arasındaki uzaklık |
Mevcut değerlerle:
| λ | X ışını dalga boyu λ | 2d’den kısa olmalı, yoksa düzlemler onu hiçbir açıda yansıtamaz | |
|---|---|---|---|
| θ | Bragg açısı | demet ile düzlemler arasındaki açı; dedektör demetten 2θ açıda durur | |
| n | yansımanın mertebesi | (2 2 2) yansıması (1 1 1)'in ikinci mertebesidir: düzlemleri yarı yarıya yakındır |
Mevcut değerlerle:
| x_j, y_j, z_j | j atomunun hücre kenarlarının kesri olarak konumu | düzlemler arasındaki atomlar düzlemler üzerindekilerle aynı fazda saçılmaz | |
|---|---|---|---|
| f_j | j atomunun saçılma faktörü | küçük açılarda yaklaşık elektron sayısı Z, büyük açılarda düşer; burada f = Z e^(−2s²) ÷ (1 + 3s²), s = sin θ ÷ λ Å⁻¹ cinsinden | |
| F | yapı faktörü | F = 0 olduğunda yansıma yoktur: hacim merkezli demirin (1 0 0) tepesi yoktur, çünkü ortadaki atom köşeleri sıfırlar |
Mevcut değerlerle:
Kristal kafes görüntüleyici nasıl kullanılır
- Bir yapı seç. Birim hücre gerçek örneğin atomlarıyla, ölçülmüş kafes sabitinde çizilir; sonuçlar hücre başına atomları (köşeler 8, kenarlar 4, yüzler 2 hücre tarafından paylaşılır), koordinasyon sayısını, en yakın komşu uzaklığını, istiflenme kesrini ve yoğunluğu, ölçülen yoğunluğun yanında sayar. Atomları gerçek boyutlarında görmek için hacim dolduran görünüme geç ya da her köşe atomunun ne kadarının hücreye ait olduğunu görmek için onları hücre yüzlerinden kes.
- Miller indisleri h, k ve l’yi ayarla. O ailenin düzlemleri sarı çizilir, üzerlerindeki atomlar aydınlanır ve sonuçlar d aralığını ve düzlemlerin X ışınlarını Bragg yasasıyla yansıttığı 2θ açısını verir. Bazı seçimler yoktur; hacim merkezli demirde (1 0 0) gibi, çünkü düzlemler arasındaki atomlar tam ters fazda saçar; küçük aralıklarda dalga boyu hiç yansımayacak kadar uzundur.
- Dedektörün 0’dan 150°’ye taradığını izle: kırmızı ışın gelir, sarı ışın düzlemlere aynı açıyla çıkar ve yol farkı tam sayı kadar dalga boyu olduğunda parlaklaşır. Alttaki grafik toz deseninin tamamını gösterir. Yoğunluğun ve tepelerin kaydığını görmek için kafes sabitini sürükle, daha çok tepe görmek için molibden ışınımına geç. Molar kütle hesaplayıcı yoğunluğa giren kütleyi verir.
Sık sorulan sorular
Birim hücre nedir?
Her yönde tekrarlandığında, bir fayans gibi, kristalin tamamını kuran en küçük atom kutusu. Kübik bir hücre tek bir uzunlukla, kafes sabiti a ile tanımlanır; magnezyumun hekzagonal hücresi iki tane, a ve c ister. Hücre başına atom sayısı Z, komşu hücreler paylaştığı için her köşe atomunu sekizde bir, her kenar atomunu dörtte bir ve her yüz atomunu yarım sayar.
Bir kristalin yoğunluğu nasıl hesaplanır?
Bir hücredeki atomların kütlesini hacmine böl: ρ = Z M ÷ (N_A a³). Bakır için 4 × 63,55 g/mol ÷ (6,022 × 10²³ × (361,5 pm)³) = 8,94 g/cm³; ölçülen değer 8,96. Tersten çalıştırıldığında aynı denklem Avogadro sabitinin ilk en doğru değerlerinden birini verdi.
Miller indisleri nelerdir?
Paralel düzlemlerden oluşan bir aileyi adlandıran üç tam sayı (h k l): düzlemler hücre kenarlarını a ÷ h, a ÷ k ve a ÷ l’de keser; 0, düzlemlerin o kenara paralel olduğu anlamına gelir. Kübik bir kristalde aralık d = a ÷ √(h² + k² + l²)’dir. Hekzagonal kristaller çoğu zaman i = −(h + k) olmak üzere dört indis (h k i l) kullanır.
Bazı X ışını yansımaları neden eksik?
Bragg yasası bir düzlem takımından gelen dalgaların ne zaman aynı fazda olduğunu söyler, ama o düzlemler arasındaki atomlar da saçar. Hacim merkezli demirde hücrenin ortasındaki atom (1 0 0) düzlemlerinin tam ortasında durur ve onları tam olarak yok eder; bu yüzden yapı faktörü F sıfırdır ve tepe olmaz. Hangi tepelerin eksik olduğu, X ışını kırınımının kafes türlerini birbirinden ayırma yoludur.
WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.
3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.
Bir şey yükleniyor mu?
Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.