德拜-沃勒因子

德拜-沃勒因子(Debye–Waller factor,DWF),得名於彼得·德拜和伊瓦爾·沃勒,在凝聚態物理學中描述的是X射線衍射中由熱運動引起的衰減;又被稱作B因子或者溫度因子。蘭姆-穆斯堡爾因子是德拜-沃勒因子在相干中子散射實驗和穆斯堡爾譜學中的一個推廣。

簡介

德拜-沃勒因子(Debye–Waller factor,DWF),得名於彼得·德拜和伊瓦爾·沃勒,在凝聚態物理學中描述的是X射線衍射中由熱運動引起的衰減;又被稱作 B因子或者 溫度因子。蘭姆-穆斯堡爾因子是德拜-沃勒因子在相干中子散射實驗和穆斯堡爾譜學中的一個推廣。

德拜-沃勒因子 德拜-沃勒因子
德拜-沃勒因子 德拜-沃勒因子
德拜-沃勒因子 德拜-沃勒因子

在散射實驗中,對於散射矢量 , 給出的是彈性散射的比例; 則是非彈性散射的比例。(嚴格來講,這種機率詮釋不是非常準確。)布拉格衍射實驗中,彈性散射是出現布拉格峰的原因;而非彈性散射產生的是寬廣的背景噪聲,除非分析對象是散射粒子的能量(例如非彈性中子散射或是電子能量損失譜),否則均被視為干擾。因此在一般的衍射實驗中,只有彈性散射是有效信息。這也使得德拜-沃勒因子的計算在衍射實驗中具有重要的意義。

背景

在勞厄完成X射線衍射實驗之前,學術界曾經對此實驗的可行性進行過討論。其中一種觀點認為,在室溫條件下,晶格中的原子由於熱運動,是無法維持其在晶格中周期性排列的位置的,因此在實際的實驗中不應該觀測到任何的衍射峰(即布拉格峰)。

然而,隨後勞厄和布拉格等人的X射線衍射實驗證實了布拉格峰的存在。實驗中,當晶體的溫度上升時,布拉格峰的強度下降,但其寬度不變。

B因子

在對蛋白質結構的研究中,“ B因子(B-factor)”這個名稱更為常用,其定義為

德拜-沃勒因子 德拜-沃勒因子

單位為Å。B因子可被看作是結構中不同部分的相對振動。低B因子的原子從屬於結構中良好有序(well ordered)的部分,而高B因子的原子一般屬於結構中非常柔性易變(flexible)的部分。蛋白質資料庫中的每一ATOM記錄(PDB檔案格式)都會包含某特定原子的B因子信息。

參見

•蘭姆-穆斯堡爾因子

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