Krystalografie bez krystalu

Anotace

Na konci 19. století se zabýval mnichovský vědec Conrad Wilhelm Röntgen vlastnostmi nových neznámých paprsků (odtud paprsky X) a zjistil, že bez obtíží prochází téměř jakoukoliv hmotou. Této vlastnosti se začalo využívat k nedestruktivnímu vyšetřování například zlomených končetin. Paprsky X však záhy našly mnohem zajímavější uplatnění, když vídeňský vědec Max von Laue pozoroval jejich difrakci na monokrystalu sulfidu měďnatého. Od té doby byla pomocí analýzy difrakčních obrazců pořízených svícením paprsky X na monokrystaly objasněna struktura obrovské řady biologicky zcela zásadních molekul, od jednoduchých vitamínů přes proteiny až po DNA. Zásadním omezením této metody je nutnost připravit dokonalý monokrystal studované látky. V dnešní době však umíme i tuto nesnáz, alespoň v případě malých molekul, překonat.

Průběh

Mezi lety 1895 a 1914 se nejprve podíváme do historie a stručně si nastíníme nejen rozvoj poznání paprsků X, ale i několik zajímavých lidských příběhů. V roce 1915 provedeme přímo na místě difrakční experiment a spočítáme si parametry silonové punčochy. V roce 1953 pořídíme difrakční fotografii B formy DNA a určíme základní strukturní parametry této naprosto zásadně důležité biomolekuly. Později si naznačíme, jak klikatá cesta vede od přípravy monokrystalu k určení molekulární struktury látek. A konečně v prvních letech 21. století si ukážeme využití paprsků X ke sledování průběhu chemických reakcí a k analýze molekulární struktury, aniž bychom měli k dispozici příslušný monokrystal.

Délka

60 minut

Další informace

Využití Röntgenova záření pro studium struktury látek. Difrakce.