Cristalografía y difracción de rayos X. Fascículo II: Difracción de rayos X.

Abstract

A lo largo de las clases de cristalografía esquematizadas en el fascículo I, nos hemos referido a las distribuciones atómicas en los cristales con toda naturalidad . .. y con toda precisión: hemos especificado la posición de distintos átomos y establecido relaciones de simetría entre las mismas; hemos analizado la posibilidad de ubicar átomos extraños en los intersticios de la estructura de ciertos cristales; etc . Todo eso puede hacer creer que disponemos de un instrumento en el cual ubicamos un cristal y observamos su estructura atómica con todos los detalles que dimos en nuestras descripciones cristalográficas. Digamos enseguida que un instrumento que permitiera "ver" directamente la estructura atómica de la materia seria de una enorme importancia para todo el conocimiento científico, no solamente desde el punto de vista de la mera curiosidad intelectual; también tendría importantísimas implicancias de orden práctico. Basta tener presente, en efecto, que desde las propiedades de los aceros o los latones hasta las funciones biológicas de las proteínas están ligadas a las respectivas estructuras atómicas; sin el conocimiento de estas estructuras mal puede esperarse entender y, eventualmente, controlar esas propiedades y esas funciones. Se impone ahora la pregunta: existe realmente un instrumento que permita observar directamente la estructura atómica de la materia? y si existe, en qué principios físicos está basado? De una manera más franca podríamos preguntar: es posible ver los átomos? y si no es posible, toda la información de que dispone acerca de la estructura de la materia es sólo fruto de la imaginación? Para intentar responder a estas preguntas partiremos de lo que hoy es parte del conocimiento popular: el átomo es la partícula de materia más pequeña que podamos imaginar. Pero si esto forma parte del conocimiento popular en la segunda mitad del siglo XX hay que reconocer que la idea no es nueva: ella data de hace algo así como 25 siglos cuando en G recia, Demócrito y sus continuadores Lucrecio y Epicuro, concibieron la materia constituida por partículas más allá de las cuales no podía dividirse (de allí la palabra átomo = indivisible'.). Las teorías físicas modernas condujeron a una imagen mucho más sofisticada del átomo de acuerdo a la cual esa partícula "in divisible" contiene más de 20 tipos de partículas en su interior. Sin embargo la antigua idea -que rindió frutos tan importantes como la explicación de las leyes de la química- puede seguir utilizándose como una buena aproximación, Es el átomo, en efecto, la más pequeña partícula en que un elemento puede subdividirse conservando su identidad: el átomo del elemento aluminio, por ejemplo, encierra todas las propiedades de ese elemento que nos son familiares; el átomo de aluminio, en otras palabras, encierra todo lo que hace que el aluminio sea aluminio; si subdividiéramos ese átomo en las partículas que lo constituyen, ellas no son propias de ese elemento sino que, agrupadas de distintas maneras, podrían pertenecer a los átomos de cualquier otro elemento. A los efectos de esta exposición bastará con esa aproximación. Vale decir, nos referiremos siempre al átomo como un todo en el que están contenido las propiedades de un cierto elemento proponiéndonos averiguar si podemos observarlo directamente.