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电子衍射实验报告doc.docx

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文档介绍

文档介绍:电子衍射实验报告
1926年,美国物理学家戴维孙 Davisson和革末Germer 实现电子衍射实验。
经定量计算,证明了德布罗意波长公式的正确性。
从热灯丝K射由来电子经电势差 UKD加速后,通过 一组栏缝D以一定角度投射到银单晶体 M上,经晶面反射 后用集电器B收集,产生电子流强度10。
实验结果 在莫一角度小下,电子流强度I不是随
UKD增大而单调增大,而只有当电势差为奥些特定值时, 电子流才有极大值。
理论分析 测量结果不能用粒子运动来说明,但可
用X射线(波)对晶体衍射方法来分析。
也就是把加速电子看成波面而不是粒子。
利用德布罗意公式,可得 m0为电子静止质量 代
入X射线晶体衍射布拉格公式 ,得 k 0,1,2,即电
势差UKD满足上式时,电子流强度 I为最大值。
这意味着电子具有波动性。
实验10电子衍射 电子衍射实验对确立电子的波粒
波粒二象性之前, 光的波粒二象性和一些实验现象的启示下,于 1924年提由
实物粒子如电子、
掌握了X射线的晶体衍射知识,这为从实验上证实德布罗意 ,英国 的汤姆逊和雷德发表了用高速电子穿透物质薄片的办法直 布罗意波公式计算由的波长相吻合,证明了电子具有波动 性,验证了德布罗意假设,成为第一批证实德布罗意假说的 实验,所以这是近代物理学发展史上一个重要实验. 利用
实验用电子束照射金属银的薄膜,观察研究发生的电子衍射 验目 的1拍摄电子衍射图样,计算电子波波长; 2验证德布罗意公式. 实 验原理1德布罗意波的波长
德布罗意认为粒子在莫些情况下也呈现由波动的性质,其波
长人与动量p之间的关系与光子相同,即 .,h 为普朗克常数,u为波动频率,入为电子波波长. 设电子在
电压为U的电场下加速从初速为零加速运动,得到速度 v,
则 .所以, .,e为电子电荷,m为电子 ,vc真空中光速时,m可视为电 , ,加速电压 U的单位为V,电子波


验证德布罗意假设的正确性. 2电子波在晶体上的衍射 电
子波在晶体上的衍射规律与 X光在晶体上的衍射规律一样,
也遵从布拉格公式2dsin 0= n入,若射到立方晶体上则 ,h, k, 的晶体,a为定值本实验用面心立方的银, ,求
由各相应的干涉面指数和掠射角,即可求得 兀以此值与由 德布罗意公式得到的波长相比较,就可以验证德布罗意假设 的正确性. ,电子束射
到多晶体薄膜上,与莫晶面族成 9角,符合布拉格公式而衍
D的荧光屏上形成半径为 r的 知tan2於r/,, 故近似有 sin O^tan好r/2D .于是式 , 即. 3指数标定及求波长 得到衍射图样后,对每
一个衍射环,要确定它所对应的晶面的干涉面指数 h, k和
指数标定在一组同心圆环中,D,人及a 均为定值, 即一系列半径平方的比等于各相应
和之比为34811 .将对应的r及h, k, l和a, ,有些面指数平方和相差很少 的相邻的圆环分不开,还有些衍射线较弱,致使衍射环未显
示由来,所以,依次测得的各环半径的平方值,不能与可能
r最小肯定是
由111面族衍射的,故可将除以 3得常数C,然后求生4C, 8C, 11C,. 11C 相差较大,则r4不是由311晶面组产生的. 实验装置电
子衍射仪. 电子衍射仪主要由衍射管、高真空系统和高压
射电子束的电子枪阴极,接地的 B为阳