b'\n_START_ARTICLE_\nKristalografija\n_START_PARAGRAPH_\nKristalografija je eksperimentalna znanost, ki ugotavlja razporeditev atomov, molekul ali ionov trdnih snoveh. Beseda je nastala iz gr\xc5\xa1kih besed \xce\xba\xcf\x81\xcf\x8d\xcf\x83\xcf\x84\xce\xb1\xce\xbb\xce\xbb\xce\xbf\xcf\x82 [kristallos], ki pomeni "hladna kapljica", in \xce\xb3\xcf\x81\xce\xac\xcf\x86\xcf\x89 [grapho], ki pomeni "pisati". Beseda kristallos se je nana\xc5\xa1ala predvsem na kristale kamene strele, v \xc5\xa1ir\xc5\xa1em pomenu pa na vse trdne svovi, ki so vsaj malo prozorne._NEWLINE_\xc5\xa0tudij kristalov je pred odkritjem uklona rentgenskih \xc5\xbearkov temeljil na njihovi geometriji: merile so se dol\xc5\xbeine stranic kristala, nakloni robov in ploskev glede na teoreti\xc4\x8dne (kristalografske) osi in ugotavljala simetrija kristala. Simetri\xc4\x8dnost se je ugotavljala z goniometrom. Polo\xc5\xbeaj vsake kristalografske ploskve, se pravi njenih polov, se je narisal v prostorski mre\xc5\xbei, na primer v Wulffovi ali Lambertovi mre\xc5\xbei. Vsaka to\xc4\x8dka se je ozna\xc4\x8dila z Millerjevim indeksom. Kon\xc4\x8dna risba kristala je omogo\xc4\x8dala ugotavljanje simetrije kristala._NEWLINE_Sodobne kristalografske metode temeljijo na analizah uklonskih vzorcev, ki nastanjejo pri osvetljevanju vzorca raznimi \xc5\xbearki. \xc5\xbdarek ni vedno elektromagnetno sevanje, \xc4\x8deprav se najpogosteje uporabljajo rentgenski \xc5\xbearki. Za nekatere namene se zaradi valovnih lastnosti delcev uporabljajo \xc5\xbearki nevtronov ali elektronov. Kristalografi obi\xc4\x8dajno navedejo, katero vrsto osvetlitve so uporabili: rentgenske \xc5\xbearke, nevtrone ali elektrone. Omenjena sevanja razli\xc4\x8dno vzajemno delujejo z vzorcem._NEWLINE_Rentgenski \xc5\xbearki so lahko dostopni in dopu\xc5\xa1\xc4\x8dajo izbiro valovne dol\xc5\xbeine. Rentgenski \xc5\xbearki vzajemno delujejo s prostorsko porazdeljenimi valen\xc4\x8dnimi elektroni. Intenziteta \xc5\xbearkov je stabilna, merjenje pa sorazmerno preprosto in zanesljivo._NEWLINE_Elektroni so nabiti delci, zato nanje deluje celotnen naboj atoma, se pravi naboja njegovega jedra in elektronskega oblaka. So relativno dostopni (transmisijski elektronski mikroskop). Koli\xc4\x8dina vzorca v \xc5\xbearku je lahko zelo majhna (premer 1 \xc2\xb5m), vendar je vzorec te\xc5\xbeko sukati. Stabilnost intenzitete je slab\xc5\xa1a kot pri rentgenskih \xc5\xbearkih, merjenje kotov in intenzitet uklonov pa temu primerno slabo in nenatan\xc4\x8dno._NEWLINE_Nevtroni se sipljejo na atomskih jedrih, poleg tega pa je njihov magnetni moment razli\xc4\x8den od ni\xc4\x8d in se zato sipljejo tudi v magnetnih poljih. Njihova prednost je zanesljiva dolo\xc4\x8ditev lege lahkih atomov, stabilna intenziteta in zanesljivo merjenje. \xc4\x8ce se nevtroni sipljejo iz snovi, ki vsebujejo vodik, imajo uklonski vzorci veliko \xc5\xa1uma, zato se vodik v\xc4\x8dasih zamenja z devterijem._NEWLINE_Omenjene metode se zaradi razli\xc4\x8dnih vrst interakcij uporabljajo za razli\xc4\x8dne kristalografske \xc5\xa1tudije.\n_START_SECTION_\nTeorija\n_START_PARAGRAPH_\nZa opazovanje zelo majhnih predmetov se obi\xc4\x8dajno uporablja opti\xc4\x8dni mikroskop. \xc4\x8clove\xc5\xa1ko oko se odziva na valovne dol\xc5\xbeine od pribli\xc5\xbeno 3900 do 7500 \xc3\x85 (390 do 750 nm), ki so tri rede velikosti ve\xc4\x8dje od dol\xc5\xbeine tipi\xc4\x8dne kemijske vezi (1-2 \xc3\x85). Vpogled v zgradbo snovi oziroma razporeditev atomov v trdnini zato zahteva sevanje z mnogo kraj\xc5\xa1imi valovnimi dol\xc5\xbeinami, kakr\xc5\xa1no je na primer rentgensko sevanje. Uklonjeni rentgenski \xc5\xbearki se ne morejo zbrati in tvoriti slike, zato se mora struktura vzorca rekonstruirati iz uklonskih slik \xc5\xbearkov. Ponavljajo\xc4\x8de se strukture v vzorcu dajo ostre uklonske slike, ki so v\xc4\x8dasih zelo mo\xc4\x8dne zaradi skladnega odboja \xc5\xa1tevilnih fotonov od enakomerno razmaknjenih podobnih struktur. Neperiodi\xc4\x8dne komponente strukture dajejo razpr\xc5\xa1ene in \xc5\xa1ibke difrakcijske slike._NEWLINE_Kristali dajejo zaradi zelo urejene in ponavljajo\xc4\x8de se strukture ostre Braggove odbojne slike, ki so idealne za analiziranje njihove zgradbe.\n_START_SECTION_\nTehnika\n_START_PARAGRAPH_\nPo Braggovem pravilu je vsaka pika (ali refleksija) na uklonski sliki posledica konstruktivne interference rentgenskih \xc5\xbearkov, ki potujejo skozi kristal. Podatki se lahko uporabijo za dolo\xc4\x8ditev kristalne atomske strukture. Kristalografija preu\xc4\x8duje vse snovi, ki jih je mogo\xc4\x8de dobiti v kristalni strukturi. Beljakovine se v naravi sicer ne pojavljajo v kristalni obliki, vendar jih je v laboratoriju mogo\xc4\x8de izkristalizirati. Kristalizacija iz vodnih ratopin poteka s po\xc4\x8dasnim izparevanjem vode ali z osmozo in lahko traja tudi nekaj mesecev. Proces mora biti po\xc4\x8dasen, ker bi se beljakovina sicer oborila v neurejeni amorfni obliki, ki za rentgensko analizo ni uporabna._NEWLINE_Kristalno strukturo se dolo\xc4\x8da z obsevanjem kristala z \xc5\xbearkom rentgenske svetlobe, elektronov ali nevtronov. Viri rentgenskih \xc5\xbearkov so praviloma rentgenske cevi, namesto njih pa se uporabljajo tudi sinhrotroni, ki dajejo \xc4\x8distej\xc5\xa1e in popolnej\xc5\xa1e uklonske slike. Sihhrotroni dajejo tudi vi\xc5\xa1jo intenziteto rentgenskih \xc5\xbearkov, kar zelo pove\xc4\x8da hitrost meritev._NEWLINE_Izdelava slike iz difrakcijskega vzorca zahteva znanje matematike, pogosto pa tudi iterativne postopke modeliranja in dodelavanja teoreti\xc4\x8dnih modelov. V slednjem primeru se matemati\xc4\x8dno napove uklonsko sliko hipoteti\xc4\x8dne strukture modela, katero se primerja z dobljenimi rezultati. Model se po potrebi dodeluje toliko \xc4\x8dasa, dokler rezultata nista skladna. Postopke zelo skraj\xc5\xa1a modeliranje z ra\xc4\x8dunalnikom._NEWLINE_Matemati\xc4\x8dne metode za analizo uklonskih podatkov so uporabne samo za slike, ki so rezultat uklona valov na urejenih delih snovi. Kristalografija je zato omejena v glavnem na kristale in molekule, ki jih uspejo kristalizirati. Veliko podatkov o zgradbi molekul se lahko kljub temu dobi iz uklonskih slik, ki jih generirajo vlaknate ali pra\xc5\xa1kaste snovi, ki niso tako urejene kot kristali. Tako dobljeni podatki zadostujejo za ugotavljanje strukture enostavnih molekul ali za dolo\xc4\x8danje grobih oblik bolj strukturiranih molekul, na primer DNA. Zgradbo DNA, ki ima obliko dvojne spirale, so dolo\xc4\x8dili iz uklonske slike rentgenske svetlobe na vlaknatem vzorcu.\n_START_SECTION_\nKristalografija v materialnem in\xc5\xbeenirstvu\n_START_PARAGRAPH_\nKristalografija je orodje, ki se pogosto uporablja v materialnem in\xc5\xbeenirstvu. V monokristalih je razporeditev atomov obi\xc4\x8dajno lahko prepoznavna \xc5\xbee iz oblike kristala, ve\xc4\x8dina materialov pa nima kristalini\xc4\x8dne ampak polikristalini\xc4\x8dno zgradbo, zato igra najpomenbej\xc5\xa1o vlogo v dolo\xc4\x8danju zgradbe rentgenska pra\xc5\xa1kovna difrakcija._NEWLINE_S kristalno strukturo so povezane \xc5\xa1tevilne fizikalne lastnosti. Minerali v glini na primer tvorijo majhne, plo\xc5\xa1\xc4\x8dicam podobne strukture. Glina se zato zlahka gnete, ker plo\xc5\xa1\xc4\x8dice drsijo druga ob drugi, v smeri pravokotni na drsne ravnine pa ostanejo mo\xc4\x8dno povezane. Tak\xc5\xa1ni mehanizmi se lahko preu\xc4\x8dujejo s kristalografskimi meritvami teksture._NEWLINE_Drug zna\xc4\x8dilen primer je \xc5\xbeelezo, ki pri temperaturi 1538 \xc2\xb0C preide iz telesno centrirane kocke (ferit) v ploskovno centrirano kocko (austenit). Ploskovno centrirana struktura je gostej\xc5\xa1a, zato se nad to tempreaturo volumen \xc5\xbeeleza zmanj\xc5\xa1a.\n_START_SECTION_\nBiologija\n_START_PARAGRAPH_\nRentgenska difrakcija je primarna metoda za dolo\xc4\x8danje struktur biolo\xc5\xa1kih makromolekul, predvsem beljakovin in nukleinskih kislin, na primer DNA in RNA. Struktura dvojne spirale DNA je bila ugotovljena prav iz kristalografskih podatkov._NEWLINE_Prva kristalna struktura molekule je bila dolo\xc4\x8dena leta 1958. Podatki o strukturah beljakovin in drugih biolo\xc5\xa1kih maktomolekul so na razpolago v Protein Data Bank. Za vizualizacijo zgradb biolo\xc5\xa1kih molekul sta na rzpolago ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ka programa RasMol in Prymol._NEWLINE_Elektronska kristalografija se uporablja za raziskovanje nekaterih beljakovinskih struktur, predvsem beljakovinskih membran in beljakovinskih kapsid virusov.'