1。 X線回折:
*この手法は、結晶格子内の電子とのX線との相互作用に基づいています。
* X線が結晶で輝くと、それらは電子によって回折(曲がった)し、検出器に干渉のパターンを作成します。
*科学者は、回折されたX線の角度と強度を分析することにより、結晶内の原子の配置を決定し、原子半径に関連するそれらの間の距離を計算できます。
2。原子分光法:
*この方法では、原子による光の吸収と放出を研究することが含まれます。
*各要素には、電子がエネルギーレベル間に移動すると吸収または放出するユニークな光のスペクトルがあります。
*これらのスペクトル線の波長は、原子のサイズに影響される電子のエネルギーレベルに関連しています。
*スペクトルデータを分析することにより、科学者は原子半径を推定できます。
3。電子顕微鏡:
*電子顕微鏡では、電子のビームを使用して、サンプルの拡大画像を作成します。
*電子顕微鏡は個々の原子を解決することはできませんが、材料の構造の詳細な画像を提供できます。
*これらの画像の原子間の間隔を分析することにより、科学者は原子のサイズを推定できます。
4。理論計算:
*量子力学を使用して、理論的に原子のサイズを計算できます。
*これらの計算は、原子内の核と電子間の相互作用に基づいています。
*ただし、これらの計算は複雑で、強力なコンピューターが必要です。
5。原子力顕微鏡(AFM):
* AFMは、鋭いプローブを使用して材料の表面をスキャンし、表面の地形と特性に関する情報を提供します。
* AFMは、表面上の個々の原子と分子の寸法を測定するために使用できます。
原子半径は定数ではありません:
原子半径は固定値ではなく、範囲であることに注意することが重要です。原子のサイズは、次のものによって異なります。
* 化学環境: 原子のサイズは、化学結合を形成すると変化する可能性があります。
* イオン状態: 原子は電子を獲得または失い、異なる半径でイオンを形成します。
* 温度: 原子はより高い温度でより多くの振動を行い、サイズがわずかに増加します。
したがって、「原子半径」は通常、特定の条件下で原子の平均または推定サイズを指します。