Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Лазуркин Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 10

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркин Ю.С.

Лазуркин Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — М.: Наука, 1967. — 342 c.
Скачать (прямая ссылка): afizsvoystvapentanola1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 126 >> Следующая

Различные конструкции дифрактометров отличаются схемой связи и характером движения кристалла и счетчика [33]. Для исследования кристаллов белков были специально разработаны два типа дифрактометров: так называемый линейный [36], кото-
30
рый в настоящее время выпускается фирмой Хильгер Уотте в Англии, и дифрактометр, выпускаемый американской фирмой Дженерал Электрик Компани [37].
з. Структурный фактор
Интенсивность отражений рентгеновских лучей от различных плоскостей кристаллической решетки зависит от ряда факторов; важнейший из них — взаимное расположение атомов в элементарной кристаллической ячейке. Связь между интенсивностью рентгеновских отражений и расположением атомов в ячейке и представляет основу для решения главной задачи рентгеноструктурного анализа кристаллов — определения пространственного расположения атомов в элементарных ячейках.
Дифракционная картина, обусловленная лишь атомами одной элементарной ячейки, может быть рассчитана при помощи формул Фурье-трансформации. Она не будет содержать дискретных максимумов, так как никакой периодичности в пределах одной элементарной ячейки нет; мы получим лишь некоторое непрерывное распределение интенсивности. Однако наличие множества ячеек в кристалле и трехмерная периодичность приводят к тому, что большая часть излучения, дифрагированного одной элементарной ячейкой, оказывается погашенной, остаются лишь лучи, удовлетворяющие условию Брегга — Вульфа, т. е. лучи, как бы отраженные от системы плоскостей с индексами h, k, I или, как говорят, соответствующие узлам обратной решетки h, k, I. Значение Фурье-трансформации одной элементарной ячейки для направлений, соответствующих этим лучам (hkl), и носит название структурного фактора Fm, или структурной амплитуды. Интенсивности дифрагирозанных кристаллом лучей пропорциональны квадрату структурного фактора.
Расчет структурного фактора или Фурье-трансформации ячейки для отражений с индексами hkl производится следующим образом. Мы можем рассматривать ячейку как систему дискретных центров рассеяния —¦ атомов.
Само рассеяние происходит главным образом на электронных оболочках атомов; ядра как значительно более тяжелые практически никакого вклада в общее рассеяние не дают. Способность атома рассеивать рентгеновские лучи характеризуют функцией /, которая возрастает с ростом числа электронов в атоме и убывает с увеличением угла рассеяния. При расчете структурного фактора определяется вклад каждого из атомов в результирующую рассеянную волну. Он равен
/ exp 2ni (hx + ky + lz).
Здесь х, у, z — координаты атома в ' элементарной ячейке, определяемые долями Длины основных ее векторов; h, k, I — индексы отражающей плоскости. Структурный фактор это сумма вида:
Fhki - h ехР 2ni (hxi + Ьуі + Iz1) + /2 exp 2яі (hx2 + ky2 + Iz2) + ... ... + /„ exp 2ni (hxn + kyn + Izn);
31
Fm = ^ U ехР 2ш' + ky> + 'Ф
(5)
/=1
hkl
Суммирование Проводится по всем атомам ячейки, число их равно /г, f{- — функция атомного рассеяния атома /, зависящая от структуры его электронной оболочки Xj} tjj, Zj — координаты атома / в элементарной ячейке.
Если мы считаем, что распределение рассеивающего вещества в ячейке непрерывно, то сумму Фурье следует заменить интегралом Фурье по объему элементарной ячейки.
= SS S р (х'У*г^ехр 2ш' ^x + ^ + Ф dx dy dz' ^
Здесь р (xtytz) — функция распределения рассеивающего вещества — электронной плотности (см.?ниже).
В общем случае структурный фактор — это комплексная величина. Она может быть представлена формулой^Л + ІВ- Как известно, всякое комплексное число характеризуется модулем и фазой; модуль —это | Fhkl \ — УА2 + В2, а фаза—это угол фш, определяемый из соотношения
тельных' чисел
Ч Ф/
hkl
-. Изобразив комплексное число векто-
Рис. 10. Изображение структурного фактора в виде вектора в комплексной плоскости
ром в комплексной плоскости (рис. 10), мы видим, что модуль — это длина вектора, а фаза — угол, который^он образует с осью абсцисс.
Координаты атомов XjtfjZj зависят от TOrO1 где выбирается начало координат элементарной ячейки. Легко показать, что | Fhkl | не зависит
¦от выбора начала координат, меняются лишь абсолютные значения фаз, однако их разности сохраняются.
Таким образом, модули структурных амплитуд и разности их фаз — характеристики определенного расположения атомов в элементарной ячейке.
На практике измеряются интенсивности отраженных кристаллом лучей, они пропорциональны квадрату структурного фактора, т. е. сумме квадратов его действительной и мнимой части.
Если нам известно лишь значение А2 + В2, то тем самым нам язвестна лишь длина вектора или его модуль, соответствующий У"Л2 + 52, но об его угловой ориентации, которая определяет фазу, мы ничего не знаем. Это означает, что непосредственно из эксперимента мы получаем лишь часть информации, необходимой для определения пространственного расположения атомов в элементарных ячейках.
Как уже указывалось, основная и принципиальная трудность метода рентгеноструктурного анализа и состоит в отсутствии универсальных способов экспериментального определения фаз структурных факторов. Если для какого-либо кристалла фазы определены, то как будет показано ниже, расчет положений атомов в элементарной ячейке этого кристалла не составит принципиальных трудностей.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама