Exercício 1 - Pedro Poubel

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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO DE JANEIRO – UERJ-ZO 
 
Disciplina: Física do Estado Sólido – 1/P - 2022 
Prof (a). Érika Dias Cabral 
Aluno: Pedro Henrique Poubel Mendonça da Silveira Data: 30/06/2022 
 
Atividade: Elaborar um resumo sobre difração de raios X. 
 
Os materiais em geral (metais, cerâmicos, polímeros e minerais) possuem 
propriedades definidas por conta de sua composição química e microestrutura. Dessa 
forma, a análise microestrutural possui como finalidade a criação de metodologias 
específicas em análises químicas, difração de nêutrons, difração de raios x, microscopia 
óptica e eletrônica, entre diversos outros métodos de caracterização. 
Uma dessas técnicas de caracterização é a difração de raios X (DRX). O DRX é uma 
técnica de fundamental importância no campo da caracterização dos materiais para 
obtenção de informação em escala atômica dos materiais cristalinos e amorfos. 
A difração de raios X é um fenômeno de espalhamento de ondas eletromagnéticas 
que ocorre quando uma onda encontra obstáculos. Quando os raios X incidem em um 
cristal, estes são espalhados, de forma a ocorrer simultaneamente a reflexão parcial da 
onda e a absorção de parte da energia transportada por esta onda, no qual é emitida como 
uma radiação secundária. Entre os raios refletidos, ocorrerão interferências construtivas e 
destrutivas. Quando a diferença entre seus caminhos ópticos for um número inteiro de 
comprimento de onda, irá ocorrer uma superposição construtiva (um feixe de raios X 
difratado será observado), isto significa que as ondas estão em fase; caso contrário, haverá 
superposição destrutiva e não se observara qualquer sinal de raios X e diz que as ondas 
estão fora de fase. 
Wilhem Conrad Röntgen descobriu acidentalmente, em 1895, os raios X. Poucos 
anos depois, em 1912, Max Von Laue observou que os raios X possuíam comprimento de 
onda, variando de 0,5 a 2,5 ângstrom (Å), propondo desta forma, que os átomos dentro de 
uma rede cristalina poderiam difratar estes raios X, pelo fato de possuírem a mesma ordem 
de grandeza do tamanho atômico (3 Å). No ano seguinte, William Bragg propôs um modelo 
que explicava a formação dos picos de difração. Esta equação é conhecida como Lei de 
Bragg e desempenha papel fundamental no uso da difração de raios X para estudos 
cristalográficos. 
 
2 ∙ 𝑑 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜃 = 𝑛λ 
 
Onde 𝜆 é o comprimento de onda da radiação utilizada, 𝑛 é um número inteiro, 𝜃 é o 
angulo de difração dos feixes de raios X e 𝑑 é o espaçamento interplanar o qual se deseja 
medir. 
A partir destes estudos, a técnica de difração de raios X foi aprimorada, de forma 
que atualmente é uma das técnicas mais utilizadas na caracterização de diversos materiais. 
Por ser uma técnica não destrutiva, é utilizada na caracterização de uma imensa gama de 
materiais, tais como fluidos, metais, minerais, polímeros, cerâmicas, catalisadores, 
fármacos, filmes finos, entre diversos outros materiais existentes. A técnica é versátil não 
só por ser utilizada em vários materiais, mas também por possuir aplicações em diversas 
áreas, como a microeletrônica, geração de energia, ciência dos materiais etc.