المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
حقوق الأخوة
2024-10-23
{وان كنتم على سفر}
2024-10-23
ضرورة التعلم
2024-10-23
آية الدَين
2024-10-23
التروك المسنونة في الصلاة
2024-10-23
الشرود الذهني
2024-10-23

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016


تدقيق نتائج تعيين التركيب Refining Crystal Structure  
  
777   01:14 صباحاً   التاريخ: 2023-09-30
المؤلف : أ.د. نعيمة عبد القادر أحمد / أ.د. محمد أمين سلمان
الكتاب أو المصدر : علم البلورات والاشعة السينية
الجزء والصفحة : ص241–247
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / فيزياء الحالة الصلبة / مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة /

مرحلة تحسين نتائج تعيين التركيب تبدأ بعد الحصول على تركيب يحتوي على كل الذرات ولا توجـد قيمة واحدة للكمية  يمكن اعتبارها مقياسا لتكون قيمة النهاية الصغرى التي يمكن أن نتأكد عند الوصول إليها بنجاح عملية التدقيق ولكن عادة يمكن البدء في هذه العملية إذا كانت قيمة R حوالي 0.3، ومن ناحية أخرى يمكن أن يحتوي التركيب على مظاهر خاطئة في بعض الأحوال رغم أن قيمة R يمكن أن تقل عن ذلك وفي هذه الحالة تفشل عمليــة التدقيق.

 

1- التدقيق باستخدام متسلسلة فورييرRefinement by Successive Fourier Syntheses

يمكن باستخدام متسلسلة فوريير وقيم F0 كمعاملات لها أن يتم حساب الكثافة الإلكترونية وتعيين مواقع الذرات من جديد حيث تستخدم في إعادة حساب معاملات التركيب ثم تستخدم الأطوار الجديدة مع قيم معاملات التركيب المقاسة عمليا لإعادة حساب الكثافة الإلكترونية وتعاد هذه العملية عدة دورات حتى لا نجد تغيرا يذكر في أماكن الذرات وبالتالي لا يوجد تغيير في الأطوار التي تم حسابها من معاملات التركيب وفي مثل هذه الحالات نستنبط إحداثيات الذرات من خرائط الكثافة الإلكترونية بيانيا.

 

2- التدقيق بمتسلسلة فوريير للفروق Refinement by Difference Fourier

طريقة أخرى لتحسين نتائج تعيين التركيب يمكن إجراؤها باستخدام متسلسلة فوريير التي تكون معاملاتها FΔ بدلا من F0 حيث FΔ هي الفرق بين معاملي التركيب المقاس عمليا F0 والذي يحسب بمعلومية إحداثيات الذرات cF.

 

هذه الدالة تمثل الفرق بين الكثافة الإلكترونية الحقيقية وتلك المفترض أنها خاصة بالشكل الذي استخدم في حساب قيم Fc؛ ولذلك فلها الخاصية الإضافية وهي توضيح الأخطاء في التركيب، ويمكن أن تستخدم كأساس لعملية التحسين؛ فالأوضاع الصحيحة للذرات تظهر لسطح مستوى تقريبا قليل الانحدار، حيث إن القمم الخاصة بها تكون قد أزيلت، أما بالنسبة للذرات التي يوجد خطأ في أوضاعها فإن الوضع الخطأ لها يقع على نقطة منخفضة في خريطة الكثافة الإلكترونية والوضع الصحيح لها يقع على قمة، وفي هذه الأحوال فالوضع الذي كان مفترضا يمكن أن يتم تصحيحه بإزاحته من القاع إلى القمة. أما إذا كان الوضع المفترض به الخطأ بسيط فإنه يقع على منحدر بين القمة والقاع وفي هذه الحالة يمكن تصحيحه بإزاحته نحو أعلى المنحدر (انظر الشكل 8-5).

شكل (5-8)

عملية تدقيق بواسطة متسلسلات فوريير

a - العلاقة بين الموقع المفترض والموقع الحقيقي وقمة الكثافة الإلكترونية نتيجة إزاحة بسيطة للذرة.

b - علاقة مماثلة في حالة متسلسلة الفروق.

 

3- التدقيق باستخدام المربعات الصغرى: Least squares Refinement

في هذه الطريقة تتم عملية التدقيق بطريقة تكرارية تُحسن فيها المتغيرات التي تؤثر في حساب المعامل التركيبي حتى تكون القيم المحسوبة أقرب إلى القيم المقاسة عمليا والمتغيرات التي يتم تحسينها أو تعيينها بدقة أكثر هي إحداثيات الذرات، القيم التي تحدد تذبذب الذرات الحراري حول مواقعها، كذلك معامل القياس الذي يستخدم لوضع المعامل التركيبي المقاس عمليا في مقياس مطلق absolute scale أما البيانات العملية فهي قيم معاملات التركيب التي نحصل عليها من قيم شدة الانعكاسات المقاسة عمليا والأطوار التي نحصل عليها (يتم تعيينها) بالطرق المباشرة أو غير المباشرة.

وفيما يلي المتغيرات التي تجرى عليها عملية التدقيق:

أ- إحداثيات الذرات: Atomic Coordinates

يتم تحسين إحداثيات الذرات عن طريق حساب معاملات التركيب التي تدخل في حسابها ...

ب- معامل التذبذب الحراري للذرات Atomic Vibration Parameters

سبق أن أوضحنا أن معامل التشتت الذري F يعتمد ليس فقط على عدد الإلكترونات في الذرة ولكن أيضاً على التذبذب الحراري للذرات حول موقعها حيث إن هذا يزيد من الحجم الذي تشغله الإلكترونات في الذرة وهي التي تحدث تشتت الأشعة السينية، والنتيجة هي تقليل قيمة F مع θsin بسرعة أكبر مما هي لو كانت الذرة ساكنة لا تتذبذب وهذا يمكن أخذه في الاعتبار إذا ضربت f0 في معامل حراري كالاتي:

 

حيث B هو المعامل الحراري الذي يرتبط مع متوسط مربع الإزاحة للذرات μ بالعلاقة:

 

وهذه المعادلة تسري في حالة كان تذبذب الذرة متساويا في جميع الاتجاهات isotropic وحيث إن تذبذب الذرات يكون غير متساو anisotropic فإن  u تعطى بالمعادلة:

 

حيث 2 ̅U̅ هو متوسط مربع السعة للذبذبة في اتجاه متجه الوحدة l والمعامل 2 ينشأ نتيجة أن U23 = U32 وهكذا.

وU، l تعرف بالنسبة لمحاور الشبيكة العكسية c* وb* وa* وبذلك تكون مركبة U في الاتجاه [100] الموازية للمحور a* هي 2 ̅U̅ = U11

وعند كل نقطة في الشبيكة العكسية يكون المعامل الحراري.

والوحدات لقيم Uij تكون Å2 وقيم Bij الست التي تكون قطعا ناقصا للذبذبة كما في الشكل (8-6).

شكل (8-6)

وطريقة أخرى يمكن بها التعامل مع الذبذبة غير المتساوية في الاتجاهات المختلفة هي إعادة ترتيب التعبير الخاص بالمعامل الحراري ...

حيث d هي المسافة بين المستويات وبذلك تكون 1/d(hkl) وهو طول متجه في الشبيكة العكسية من المركز حتى النقطة hkl.

4- طريقة المربعات الصغرى: Least Squares Method

طرقة المربعات الصغرى كما وصفها في الأصل Legendre تطبق بجعل مجموعة المربعات للأخطاء في Fc أقل ما يمكن، ويتم اجراء دورات عديدة حيث يتم تحسين قيم كل متغير بعد كل دورة ويستمر تكرار العملية الى ان نصل الى نقطة لا يحدث فيها أي تحسن كما توضحه لنا معادلة معامل التوافق R (معاملة الثقة).

وهذا يمكن التعبير عنه إما بنسبة مئوية أو بكسر عشري (10% أو 0.10) وقد أوضح Cruick shank أنه للحصول على أطوال الروابط بدرجة من الدقة في حدود Å 0.01 فإن معامل التوافق R لابد أن يصل إلى 1% والقيمة المعتادة للمعامل R في حالة الحصول على بيانات الحيود من الأفلام تتراوح بين 7% إلى 10% وفي حالة تعيين التركيب من قياسات أشعة الحيود على جهاز الحيود من البلورات الأحادية تقل قيمة R حيث تكون قياسات شدة الانعكاسات أكثر دقة.

الطريقة التي تستخدم لحل عدد N من المعادلات الآنية في عدد n من المجاهيل حيث N>n تطبق في عملية تدقيق نتائج تعيين التركيب البلوري كالآتي: إذا كانت الأخطاء في قيم F0's تتبع توزيع جاوس فإن أفضل قيم للمتغيرات هي تلك التي تنتج من جعل قيمة المعادلة التالية نهاية صغرى:

 

حيث ω هو كمية الثقل الخاص بكل حد ويؤخذ متناسب تناسب عكسي مع مربع الخطأ المتوقع في قيمة F0 أي أن:

 

وحيث إن R تعتمد على كل المتغيرات المؤثرة على قيمة معامل التركيب وهي إحداثيات الذرات ومعاملات الذبذبة الحرارية ومعامل القياس ...

فدعنا نفترض أن 1P، 2P، 3P، .....، Pn هي المتغيرات التي عددها n الموجودة في |Fc| ومطلوب تعيينها، أما معامل القياس للكمية |Fc| فيجب تعيينه من المتغير المقلوب للكمية |Fc|.

فلكي تكون R نهاية صغرى يجب أن يكون:

ولمجموعة من قيم Pj القريبة من القيم الصحيحة يمكن أن نحصل على مفكوك القيمة Δ بواسطة متسلسلة تيلور Taylor's series للمرتبة الأولى كما يأتي:

وبالتعويض من المعادلة (75-8) في (74-8) نحصل على المعادلات السوية Normal Equations.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.