ВУЗ:
Составители:
37
В опыте Дэвиссона и Джермера при «отражении» электронов от
поверхности кристалла никеля при определённых углах отражения воз-
никали максимумы. Как видно из рис. 3.3, экспериментальная кривая
зависимости интенсивности от ускоряющего напряжения имеет не-
сколько максимумов, равностоящих друг от друга.
Эти максимумы отражённых пучков электронов соответствовали
формуле (3.2.2), и их появление не могло
быть объяснено никаким дру-
гим путём, кроме как на основе представлений о волнах и их дифрак-
ции. Таким образом, волновые свойства частиц – электронов – были до-
казаны экспериментом.
При более высоких ускоряющих электрических напряжениях (де-
сятках кВ) электроны приобретают достаточную кинетическую энер-
гию, чтобы проникать сквозь тонкие плёнки вещества (толщиной по-
рядка
10
–5
см, т. е. тысячи Å). Тогда возникает так называемая дифрак-
ция быстрых электронов на прохождение, которую на поликристалли-
ческих плёнках алюминия и золота впервые в 1927 г. исследовали анг-
лийский учёный Дж. Дж. Томсон и, независимо от него, советский фи-
зик П. С. Тартаковский.
В 1949 г. советские ученые Л.М. Биберман, Н.
Г. Сушкин,
В.А. Фабрикант поставили такой же опыт, но интенсивность электрон-
ного пучка была настолько слабой, что электроны проходили через
прибор практически поодиночке. Однако картина после длительной
экспозиции была точно такой же. Т.е. было доказано, что
волновыми
свойствами обладает каждый отдельный электрон.
Вскоре после этого удалось наблюдать и явления дифракции ато-
мов и молекул. Атомам с массой М, находящимся в газообразном со-
стоянии в сосуде при абсолютной температуре Т, соответствует, по
формуле (3.1.4), длина волны
MkT
h
3
λ
= , (3.2.3)
т.к. средняя кинетическая энергия атома k
T
3
/
2К
=
.
Для лёгких атомов и молекул (Н, H
2
, Не), и температур в сотни гра-
дусов Кельвина, длина волны λ составляет около 1 Å. Дифрагирующие
атомы или молекулы практически не проникают в глубь кристалла.
Сформированный с помощью диафрагм молекулярный или атом-
ный пучок направляют на кристалл и тем или иным способом фиксиру-
ют «отражённые» дифракционные пучки. Таким путём немецкие учё-
ные О. Штерн и И. Эстерман, а также другие исследователи на рубеже
30-х гг. наблюдали дифракцию атомных и молекулярных пучков
(рис. 3.4).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
