elektrondiffraksjon

Elektrondiffraksjon i gasser utføres ved at en tynn gasstråle av det stoffet man vil bestemme strukturen av, blir sendt inn i et lufttomt kammer (vakuum) hvor den treffes av en elektronstråle. Spredningsbildet (interferensdiagrammet) som fremkommer blir registrert på en fotografisk plate. Fra spredningsbildet kan man beregne en kurve med topper som gir avstanden mellom atomkjernene i molekylet som studeres. Fra disse avstandene kan man konstruere strukturen av molekylet. Molekylet kan ikke inneholde for mange atomer fordi da vil det være vanskelig å tolke kurven.

Beregningen av kurven kalles en fouriertransform (FFT) og var tidkrevende til å begynne med. Metoden ble i årene fra 1939 utviklet både instrumentelt og teoretisk i Oslo av blant annet Hans Martin Seip.

Resultatene som ble oppnådd med elektrondiffraksjon i gasser var sentrale i Odd Hassels arbeider som førte til at han ble tildelt Nobelprisen i kjemi i 1969.

Da elektronene bremses hurtig i faste stoffer må stoffet som brukes i elektrondiffraksjon foreligge som tynne preparater. Ved lave elektronenergier kan man undersøke sjikt på kun 2–3 atomlag, mens man ved høye energier kan undersøke lag på opptil 100 nm. Størst interesse har undersøkelser ved høye energier, hvor man enten bruker egne diffraksjonskameraer eller elektronmikroskoper.

Ved elektrondiffraksjon i faste stoffer kan man blant annet studere krystallstruktur, defekter, grenseflater og endringer som følge av korrosjon. Elektrondiffraksjon er derfor et sentralt hjelpemiddel innen materialvitenskap og faststoff-fysikk.

Opprinnelig ble et elektron betraktet som en partikkel. Men Joseph Davisson og George Paget Thomson påviste tidlig på 1920-tallet at elektronene spres som en bølge. For den oppdagelsen ble de tildelt Nobelprisen i fysikk i 1937. Da var allerede flere i gang med å bygge utstyr for elektrondiffraksjon. To av de første var Peter Debye og Herman Mark.

• diffraksjon
• kjemi