Rentgenska kristalografija
Rentgenska kristalografija je način za prikaz tridimenzionalne strukture molekule. Elektronski oblak atoma rahlo upogne rentgenske žarke. Tako nastane "slika" molekule, ki jo je mogoče videti na zaslonu. Uporablja se lahko za organske in anorganske molekule. Vzorec se pri tem ne uniči.
Tehniko sta skupaj izumila sir William Bragg (1862-1942) in njegov sin sir Lawrence Bragg (1890-1971). Leta 1915 sta prejela Nobelovo nagrado za fiziko. Lawrence Bragg je najmlajši Nobelov nagrajenec. Bil je direktor Cavendishovega laboratorija na Univerzi v Cambridgeu, ko so februarja 1953 James D. Watson , Francis Crick , Maurice Wilkins in Rosalind Franklin odkrili strukturo DNK.
Najstarejša metoda rentgenske kristalografije je rentgenska difrakcija (XRD). Rentgenski žarki se izstrelijo v posamezen kristal in glede na njihovo razpršitev nastane vzorec. Ti vzorci se uporabljajo za ugotavljanje razporeditve atomov v kristalu.
Rentgenski difrakcijski vzorec kristaliziranega encima. S pomočjo vzorca pik (odbojev) in relativne moči vsake točke (intenzivnosti) se določi struktura encima.
Rentgenski difrakcijski vzorec kristaliziranega encima. S pomočjo vzorca pik (odbojev) in relativne moči vsake točke (intenzivnosti) se določi struktura encima.
Rentgenska analiza kristalov
Kristali so pravilne razpredelnice atomov, kar pomeni, da se atomi vedno znova ponavljajo v vseh treh dimenzijah. Rentgenski žarki so valovi elektromagnetnega sevanja. Ko se rentgenski žarki srečajo z atomi, elektroni v atomih povzročijo, da se rentgenski žarki razpršijo v vse smeri. Ker se rentgenski žarki oddajajo v vse smeri, rentgenski žarek, ki naleti na elektron, povzroči sekundarno sferično valovanje, ki izhaja iz elektrona. Elektron se imenuje razpršilnik. Pravilen niz razpršilcev (v tem primeru ponavljajoči se vzorec atomov v kristalu) ustvarja pravilen niz sferičnih valov. Čeprav se ti valovi v večini smeri med seboj izničijo, se v nekaj posebnih smereh, ki jih določa Braggov zakon, seštevajo:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda } 
Pri tem je d razmik med difrakcijskimi ravninami, θ {\displaystyle \theta }
je vpadni kot, n je poljubno celo število, λ pa je valovna dolžina žarka. Te posebne smeri se pojavijo kot pike na difrakcijskem vzorcu, ki se imenujejo odsevi. Rentgenska difrakcija je torej posledica elektromagnetnega valovanja (rentgenskih žarkov), ki naleti na pravilen niz razpršilcev (ponavljajoča se razporeditev atomov v kristalu).
Vhodni žarek (zgoraj levo) povzroči, da vsak razpršilnik (npr. elektron) ponovno odda del svoje energije kot sferični val. Če so atomi razporejeni simetrično z razdaljo d, se ti sferični valovi seštevajo le tam, kjer je razlika v dolžini poti 2d sin θ enaka večkratniku valovne dolžine λ. V tem primeru se v difrakcijskem vzorcu pojavi odbojna točka
Rentgenska analiza kristalov
Kristali so pravilne razpredelnice atomov, kar pomeni, da se atomi vedno znova ponavljajo v vseh treh dimenzijah. Rentgenski žarki so valovi elektromagnetnega sevanja. Ko se rentgenski žarki srečajo z atomi, elektroni v atomih povzročijo, da se rentgenski žarki razpršijo v vse smeri. Ker se rentgenski žarki oddajajo v vse smeri, rentgenski žarek, ki naleti na elektron, povzroči sekundarno sferično valovanje, ki izhaja iz elektrona. Elektron se imenuje razpršilnik. Pravilen niz razpršilcev (v tem primeru ponavljajoči se vzorec atomov v kristalu) ustvarja pravilen niz sferičnih valov. Čeprav se ti valovi v večini smeri med seboj izničijo, se v nekaj posebnih smereh, ki jih določa Braggov zakon, seštevajo:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda }
Pri tem je d razmik med difrakcijskimi ravninami, θ {\displaystyle \theta } je vpadni kot, n je poljubno celo število, λ pa je valovna dolžina žarka. Te posebne smeri se pojavijo kot pike na difrakcijskem vzorcu, ki se imenujejo odsevi. Rentgenska difrakcija je torej posledica elektromagnetnega valovanja (rentgenskih žarkov), ki naleti na pravilen niz razpršilcev (ponavljajoča se razporeditev atomov v kristalu).
Vhodni žarek (zgoraj levo) povzroči, da vsak razpršilnik (npr. elektron) ponovno odda del svoje energije kot sferični val. Če so atomi razporejeni simetrično z razdaljo d, se ti sferični valovi seštevajo le tam, kjer je razlika v dolžini poti 2d sin θ enaka večkratniku valovne dolžine λ. V tem primeru se v difrakcijskem vzorcu pojavi odbojna točka
Sorodne strani
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je rentgenska kristalografija?
O: Rentgenska kristalografija je tehnika, ki se uporablja za prikaz tridimenzionalne strukture molekule, pri kateri se slika na zaslonu ustvari z upogibanjem rentgenskih žarkov iz elektronskega oblaka atoma.
V: Ali se rentgenska kristalografija lahko uporablja za organske in anorganske molekule?
O: Da, rentgensko kristalografijo je mogoče uporabiti za preučevanje organskih in anorganskih molekul.
V: Kdo so izumitelji rentgenske kristalografije?
O: Sir William Bragg in njegov sin sir Lawrence Bragg sta skupaj izumila rentgensko kristalografijo in za svoje odkritje leta 1915 prejela Nobelovo nagrado za fiziko.
V: Katera je najstarejša metoda rentgenske kristalografije?
O: Najstarejša metoda rentgenske kristalografije je rentgenska difrakcija (XRD), pri kateri se z rentgenskimi žarki, ki se sprožijo v posamezen kristal, ustvari vzorec, s katerim je mogoče določiti razporeditev atomov v kristalu.
V: Ali je bil vzorec med postopkom rentgenske kristalografije uničen?
O: Ne, vzorec se med postopkom rentgenske kristalografije ne uniči.
V: Kdo je bil direktor Cavendishovega laboratorija, ko je bila odkrita struktura DNK?
O: Sir Lawrence Bragg je bil direktor laboratorija Cavendish na Univerzi Cambridge, ko so James D. Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins in Rosalind Franklin februarja 1953 odkrili strukturo DNK.
V: Kdo je najmlajši Nobelov nagrajenec za fiziko?
O: Sir Lawrence Bragg je najmlajši Nobelov nagrajenec za fiziko, saj je nagrado prejel leta 1915 za skupno odkritje rentgenske kristalografije s svojim očetom sirom Williamom Braggom.
