Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
Я- ЯБ ЯВ ЯГ ЯД ЯЗ ЯЙ ЯК ЯЛ ЯМ ЯН ЯП ЯР ЯС ЯУ ЯЧ ЯЩ

Явление - дифракция - электрон

 
Явление дифракции электронов было в действительности открыто после создания квантовой механики. В нашем изложении, однако, мы ие придерживаемся исторической последовательности развития теории, а пытаемся построить его таким образом, чтобы наиболее ясно показать, каким образом основные принципы квантовой механики связаны с наблюдаемыми иа опыте явлениями.
Явление дифракции электронов было в действительности открыто после создания квантовой механики. В нашем изложении, однако, мы не придерживаемся исторической последовательности развития теории, а пытаемся построить его таким образом, чтобы наиболее ясно показать, каким образом основные принципы квантовой механики связаны с наблюдаемыми на опыте явлениями.
Явление дифракции электронов в кристаллах и было положено в основу еще одного метода структурного анализа вещества - электронографии.
Явление дифракции электронов применяется для тех же целей, что и дифракция рентгеновских лучей. Электронография обладает рядом достоинств перед рентгенографией. Первым преимуществом являются короткие экспозиции. Вещество гораздо эффективнее рассеивает электроны, нежели рентгеновские лучи.
Явление дифракции электронов заключается в следующем. Тонкий пучок электронов, ускоренных электрическим полем, направляется в высоком вакууме на пленку исследуемого вещества, толщина которой менее 0 1 микрона, или через тонкую струю газа. После прохождения через пленку жидкости или слой газа пучок рассеивается конусом, образуя в некоторых строго определенных направлениях пучки различной интенсивности. Действие электронов на фотопластинку дает электронограмму, на которой наблюдаются почернения в виде более или менее резких колец, дуг или пятен, примерно так же, как на рентгенограмме.
Явление дифракции электронов применяется для тех же целей, что и дифракция рентгеновских лучей. Электронография обладает рядом достоинств перед рентгенографией. Первым преимуществом являются короткие экспозиции. Вещество гораздо эффективнее рассеивает электроны, нежели рентгеновские лучи. Электронограмма может быть получена за время, измеряемое секундами и долями секунд, в то время как для получения рентгенограмм нужны минуты и часы.
Явление дифракции электронов было в действительности открыто после создания квантовой механики. В нашем изложении, однако, мы не придерживаемся исторической последовательности развития теории, а пытаемся построить его таким образом, чтобы наиболее ясно показать, каким образом основные принципы квантовой механики связаны с наблюдаемыми на опыте явлениями.
Исследование явлений дифракции электронов при рассеивании их кристаллическими телами показало, что приведенное соотношение между импульсом и длиной волны для фотона (XV.2) оказывается верным и для частицы.
Поскольку в явлении дифракции электронов проявляются их волновые свойства, поток электронов в данном случае можно рассматривать как луч с длиной волны h, Марк и Вирль ( Германия), впервые применившие дифракцию электронов для излучения молекул, воспользовались без каких-либо изменений теорией рассеяния рентгеновских лучей, разработанной до этого Дебаем.
Электронография основана на явлении дифракции электронов на ядрах атомов. Метод применяется для изучения структуры различных веществ в газообразном состоянии. Дифракционная картина взаимодействия быстрых электронов с веществом фиксируется на фотопластинке в виде электронограммы. Она состоит из центрального пятна, образованного неотклонившимися электронами, и колец различной интенсивности, являющихся результатом действия рассеянных электронов. Характер колец и их интенсивность обусловлены строением исследуемого соединения. Расшифровка электронограмм путем использования определенных математических соотношений дает возможность установить геометрическую форму, расположение атомов, межъядерные расстояния и валентные углы несложных молекул. В случае сложных соединений применение электронографии затруднено.
В методе электронографии используется явление дифракции электронов на молекулах. Электроны, как и все другие микрочастицы, обладают волновыми свойствами. Поэтому при встрече пучка электронов, характеризуемых длиной волны де Бройля А, с препятствием, имеющим размеры того же порядка, что и Я, возникает дифракционная картина, соответствующая этой длине волны.
Схема устройства электронографа. В методе электронографии используется явление дифракции электронов на молекулах. Электроны, как и все другие микрочастицы, обладают волновыми свойствами.
Принципиальная схема элек-троногра. фа. Метод электронографии основан на явлении дифракции электронов на молекулах. При встрече пучка электронов, характеризуемых длиной волны де Бройля К, с препятствием, имеющим размеры того же порядка, что и К, возникает дифракция, соответствующая эт9Й длине волны.

Метод электронографии основан на явлении дифракции электронов на молекулах. При встрече пучка электронов, характеризуемых длиной волны де Бройля Я, с препятствием, имеющим размеры того же порядка, что и Я, возникает дифракция, соответствующая этой длине волны.
Несколько лет спустя было открыто явление дифракции электронов, причем результаты количественного изучения этого явления полностью согласовались с выводами гипотезы де - Брой-ля. Позднее было открыто явление дифракции также протонов и других частиц.
Несколько лет спустя было открыто явление дифракции электронов, причем результаты количественного изучения этого явления полностью согласовались с выводами гипотезы де - Бройля. Позднее было открыто явление дифракции также протонов и других частиц.
Заметим, что в настоящее время явление дифракции электронов широко используется для изучения структуры вещества. Элек-тронограф - прибор, при помощи которого наблюдается это явление - применяется во многих физико-химических лабораториях. Так, на химическом факультете МГУ существует специальная лаборатория газовой электронографии, в которой с помощью дифракции электронов изучается структура молекул.
Волновые свойства электрона обнаруживаются в упомянутом выше явлении дифракции электронов. Явление дифракции ( см. курс физики) было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний. Дифракция обусловливается волновой природой этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году.
Волновые свойства электрона обнаруживаются в упомянутом выше явлении дифракции электронов. Явление дифракции ( см. курс физики) было хорошо - известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний. Дифракция обусловливается волновой природой этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году.
Изменение параметров с и а в зависимости от величины кристаллов ( L - размер слоя, Н - высота. Различное чередование слоев в монокристаллическом графите было обнаружено при наблюдении явления дифракции электронов.
Тесно связан с рентгенографией способ изучения структуры вещества с помощью электронных лучей. Явление дифракции электронов, проходящих сквозь кристалл, подобно явлению дифракции рентгеновских лучей, но электронные лучи взаимодействуют с атомами кристаллической решетки гораздо более энергично. Благодаря последнему обстоятельству уже при самой незначительной толщине кристаллического препарата электронные волны создают отчетливые дифракционные картины. Электронографиче-ский способ имеет определенное преимущество перед рентгенографическим, когда речь идет об изучении чрезвычайно тонких кристаллических слоев. Однако метод дифракции электронов еще не дал надежных результатов при исследовании структуры аморфных тел, хотя Н. А. Шишаков [6], получивший электронограммы кварцевого стекла рассматривает их как подтверждение кристал-литной теории и считает, что плавленый кварц состоит из деформированных кристалликов кристобалита.
Вероятностная трактовка волновых свойств электрона не снимает всех принципиальных трудностей. Если явление дифракции электронов при прохождении через узкую щель рассматривать как результат взаимодействия частиц с краями экрана, то в опытах с двумя щелями должны наблюдаться следующие результаты. При открывании одной щели А на фотопластинке Ф электроны должны вызвать потемнение в виде полосы, плотность потемнения из-за явления дифракции должна плавно уменьшаться от центра полосы против отверстия Л к ее краям.
В последнее время широко пользуются методом электронна-микроскопического исследования, а также электронно-графическим методом структурного анализа. Последний использует явление дифракции электронов от плоских сеток пространственной решетки кристаллов и отличается от рентгеновского метода тем, что вместо рентгеновских лучей применяется поток электронов.
Было обнаружено явление дифракции электронов.
Принципиально иначе ведет себя микрочастица, например электрон. Рассмотрим снова явление дифракции электронов. На экране CD наблюдается дифракционная картина. Основная часть интенсивности электронной волны приходится на центральный максимум, поэтому роль последующих максимумов невелика и ими можно пренебречь.
Было обнаружено явление дифракции электронов.

Тем самым была предложена гипотеза, согласно которой свойство дуализма присуще не только свету, но материи вообще. Экспериментальное обнаружение явления дифракции электронов ( Дэвис-сон и Джермер в 1927 г., Тартаковский и Томсон в 1928 г.) послужило подтверждением гипотезы де Бройля.
Невозможность введения понятия траектории для микрочастицы подтверждается опытами по дифракции электронов, о которых говорилось в § 2 настоящей главы. Заметим, что явление дифракции электронов широко используется для изучения строения вещества с помощью электронного микроскопа, подобно тому, как используется дифракция света в обычных микроскопах.
Наличие у электрона волновых свойств учитывается при конструировании электронных и ионных приборов. Кроме того, явление дифракции электронов используется при исследовании структуры молекул, структуры поверхностного слоя металла после механической обработки, структуры абсорбированного слоя газов на поверхности твердых тел, электрических полей между ионами кристаллической решетки.
Уровни энергии атома водорода. Вертикальные линии показывают переходы с одного уровня на другой. Дэвиссоном и Джер-мером ( 1925) было открыто явление дифракции электронов при отражении медленных электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов 100 - 200 V от поверхности кристалла никеля. При прохождении пучка быстрых электронов ( - 50 kV) через очень тонкую фольгу металла также наблюдается явление дифракции ( рис. 6), которое объясняется волновыми свойствами электронов.
В момент возникновения этой гипотезы не было никаких экспериментальных данных, подтверждающих положение о том, что атомы и электроны ведут себя в каких-либо случаях как волны. Однако вскоре после опубликования работы де Бройля американские исследователи Дэвиссон и Джермер экспериментально доказали наличие у электрона волновых свойств, открыв явление дифракции электронов.
Несмотря па малую толщину образцов, доступных исследованию на просвет, важную роль в формировании волнового поля в образце, а следовательно дифракционной картины, играет многократное рассеяние электронов. Как и в рентгеновской топографии, на распределение интенсивности дифрагирующих пучков существенно влияет наличие разного рода дефектов и несовершенств кристаллической структуры вещества. Это обстоятельство дает возможность изучать несовершенства кристаллов, используя явление дифракции электронов.
Основная особенность этих микрообъектов состоит в том, что они обладают сложными корпускулярио-волновыми свойствами. В нашем сознании объединение в одном образе частицы и волны не складывается в определенную, привычную для нас физическую картину. Тем не менее это свойство микрообъектов экспериментально доказано и с ним нельзя не считаться. Так, еще в 1928 г. было установлено явление дифракции электронов, доказывающее волновые свойства электрона.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11