АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОНОГРАММ

Читайте также:
  1. E) Обратиться за помощью к России
  2. Азотной кислоты с помощью серной кислоты
  3. Анализ электорального поведения с помощью социологии политики Пьера Бурдье.
  4. ВВЕДЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С ПОМОЩЬЮ КЛИЗМ
  5. Вопрос 26. Табличный процессор.Создание и проведение расчетов с помощью электронных таблиц. Автоматизация информационных процессов
  6. Вывод борной кислоты с помощью ионообменных фильтров.
  7. Д. Перкинс, Т. Мюррей и др.) рассматривали мировую политику с помощью правовых и этических категорий, ориентируясь на создание нормативных моделей мировых политических отношений.
  8. Задачи, решаемые с помощью просвечивающей электронной микроскопии
  9. Задачи, решаемые с помощью растровой электронной микроскопии
  10. Исцеление с помощью сил природы и визуализаций.
  11. Как помочь детям отстающим в развитии с помощью IT-технологий?
  12. Методические указания к изучению электронограмм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ

Цель работы – изучение явления дифракции электронов на поликристаллических плёнках алюминия с помощью электронного микроскопа, расчёт длины волны де Бройля электронов с помощью электронограмм на основе формулы Вульфа-Брегга, проверка формулы де Бройля.

Теоретический анализ. Электроны, как и другие микрочастицы, обладают корпускулярно-волновой природой, то есть в различных условиях могут проявлять себя то, как классические частицы (корпускулы вещества), то, как волны (кванты электромагнитного поля). Одно из проявлений волновых свойств электронов – их дифракция на объёмной дифракционной решётке, в качестве которой используются тонкие слои поли- или монокристаллического вещества. Через узлы кристаллической решётки проходит множество систем параллельных друг другу равноотстоящих плоскостей (атомных слоёв). Дифракционную картину можно представить как результат интерференции электронных волн де Бройля, зеркально отражённых от систем параллельных атомных слоёв (рис.1). При дифракции электронов на монокристаллической плёнке на экране наблюдается дифракционная картина, представляющая собой систему симметричных относительно центра точек максимумов интенсивности дифрагированных электронных волн. При дифракции на поликристаллической плёнке на экране наблюдается система концентрических колец. Это объясняется тем, что в случае поликристалла на пути электронной волны встречается множество мелких кристалликов, равномерно разориентированных друг относительно друга. Наложение большого числа развёрнутых друг относительно друга точечных дифракционных картин создаёт результирующую картину в виде колец.

Катод
q
Расчёт дифракционной картины для электронов удобно проводить методом, разработанным для рентгеновского излучения английскими физиками Г.Брэггом и Л.Брэггом, а также российским физиком Ю.В.Вульфом в 1912-1913 годах. Положение максимумов на дифракционной картине определяется формулой Вульфа-Брегга:

Атомная плоскость
2d sinq = ml, (1)

2q
L
где q - угол скольжения электронного луча, l - длина волны де Бройля электрона, m =1,2,3,… - номер дифракционного кольца (см. рис.1).

Рис.1
Экран
D/2
Если расстояние L от кристалла до экрана, на котором наблюдается дифракционная картина, велико (см. рис.1), а углы скольжения q малы (обычно они не превышают 50-60), то выполняются соотношения: tg2q=D/2L, tg2q»2q и q»D/4L, где D - диаметр дифракционного кольца. Поскольку при малых углах скольжения sinq» q, то формула (1) принимает вид: 2d.q»ml или d.D»2mlL. Таким образом, длину волны де Бройля электронов можно рассчитать на основе экспериментальных результатов по формуле, следующей из уравнения Вульфа-Брэгга (1):

l= . (2)

Согласно формуле де Бройля, длина волны электрона равна:

lтеор= = , (3)

где me0 - масса покоящегося электрона, e - его заряд, U - ускоряющее напряжение, при прохождении которого электрон приобретает импульс р.

Длина волны де Бройля с учётом релятивистской поправки равна:

lрелят = = , (4)


1 | 2 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)