Изучение волновых свойств микрочастиц, отчет по лабораторной работе, страница 2

.

2. Экспериментальное доказательство волн Де-Бройля. Дуализм был обнаружен в 1927 году К. Дэвиссоном и Л. Джермером. Показать волновые свойства электрона легче всего было на явлении интерференции. Трудность опыта заключалась в том, что длина электронной волны сравнима с линейными размерами атомов. Формировать такие когерентные волны оказалось возможным только при отражении их от соседних параллельных атомных плоскостей кристалла.

Схема опыта показана на рис. 1. В откачанном сосуде пушка П создавала моноэнергетический пучок электронов, энергии Т которых можно было регулировать. Пучок направлялся на отполированную плоскость кристалла никеля. Отраженные электроны регистрировались детектором Д. Попавшие детектор электроны создавали в его цепи электрический ток. В опыте измерялась зависимость силы тока I от  скорости электронов (энергии) и угла отражения .

Результаты этого эксперимента для угла=50° и соответственно угла скольжения =65° представлены на рис. 2, 3.

Совершенно неожиданно с точки зрения классической теории наблюдался резкий пик отражённых электронов с максимумом при Т = 54 эВ. Этот максимум существует только для определённой энергии падающих электронов. Если бы исследовалось отражение рентгеновских лучей, усиление было бы получено только для определённой длины волны, удовлетворяющей условию Вульфа-Брегга

,

где n − порядок спектра. Это наталкивает на мысль, что именно кинетическая энергия электронов определяет соответствующую длину волны. Из измерений с помощью рентгеновских лучей известно: d = 0,91Å, θ = 35°. Откуда Å. С другой стороны, по формуле Де-Бройля получаем Å. Это доказало, что электроны испытывают дифракции. На атомной решётке, а значит обладают волновыми свойствами.