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技中有广泛的应用,例如中子衍射技术,己成为研究固体微观结构的最有效的手段之一。 1.戴维孙 一革末买 电子散射实验的典型代表是1927年戴维孙 -革末实验(Davisson-Germer experiment 戴维逊和革末的实验是用电子東垂直投射到镍单品,电 台牌团芒 如图19-22所示,d=asina,此外干涉相长条件为:2 dcosa=a,=l23 可得asin2a=&,k=L23.,和布洛格方程一致. 当加速电压U=54伏,加速电子的能量=2m ,则电子的德布罗意波长 nm,再由X射线实验测得镍单品的品格常数a=2l.5nm.求得满足相干 加强条件的电子出入小射角度加2a25大=2玉,2a5,和实验结果一致的 或维孙一革末实哈结果表明: (1)散射电子束在某些方向上特别强:这种现象类似于X射线被单晶衍射的情形,从 而显示了电子束的波动特性。 (2)在某一角度日下改变加速电压U以实现对电子波长的改变。实验测出的曲线反映 出确实存在着电子的布喇格衍射,从而定量地证实了德布罗意所预言的实物粒子的波动性果 真存在。 2.单品透射实验 其结 是得到了这样的箭 子 图1923单晶衍射 图19-24单晶透射 图19-25中 子衍射 2电军及中于的环形新射图 中子的这种 4由 行射国样与X射线 961年约恩孙运用铜箔片形成的细微双缝进行电子干涉实验,1988年蔡林格等做了中 子的双缝实验,得到了如下结果: 这个结果与光波的双缝干涉实验结果极为相似,再次证明了德布罗意所假设的实物粒子 的波动性确实存在! 戴维逊和汤姆逊因验证电子的波动性分享1937年的物理学诺贝尔奖金。 三、应用举例 前面我们已经介绍过光学仪器的分辨本领和所使用的射波波长成反比。由于电子波 长比可见光波长小10-3~105数量级,从而可大大提高电子显微镜的分辨率。 技中有广泛的应用,例如中子衍射技术,已成为研究固体微观结构的最有效的手段之一。 1.戴维孙-革末实验 电子散射实验的典型代表是 1927 年戴维孙-革末实验(Davisson-Germer experiment). 戴维逊和革末的实验是用电子束垂直投射到镍单晶,电子束被散射。其强度分布可用德布罗 意 关 系 和 衍 射 理 论 给 以 解 释 , 从 而 验 证 了 物 质 波 的 存 在 。 图 19-22 戴维逊-革末实验 如图 19-22 所示, d = asin ,此外干涉相长条件为: 2d cos = k ,k =1, 2, 3,  可得 asin2 = k , k =1, 2, 3,  ,和布洛格方程一致。 当加速 电压 U=54 伏 ,加 速电 子的 能量 2 2 1 eU = mv ,则 电子的 德布 罗意 波长 16.7 2 = = = m U h p h e  nm,再由 X 射线实验测得镍单晶的晶格常数 a=21.5nm.求得满足相干 加强条件的电子出(入)射角度 k 2.15 1.67 sin2 = ,k =1, 2, 3, ,  2 = 51 .和实验结果一致的。 戴维孙-革末实验结果表明: (1)散射电子束在某些方向上特别强;这种现象类似于X射线被单晶衍射的情形,从 而显示了电子束的波动特性。 (2)在某一角度  下改变加速电压 U 以实现对电子波长的改变。实验测出的曲线反映 出确实存在着电子的布喇格衍射,从而定量地证实了德布罗意所预言的实物粒子的波动性果 真存在。 2.单晶透射实验 单晶透射实验将电子束或中子(neutron)束射向单晶箔片,其结果是得到了这样的衍 射斑,这种衍射斑如图 19-23 所示的 X 射线透过单晶体的劳厄斑结果极为相似。 图 19-23 单晶衍射 图 19-24 单晶透射 图 19-25 中 子衍射 3.电子及中子的圆环形衍射图样 1927 年,G.P.汤姆逊将电子束和中子束射向多晶箔片,在屏上得到了圆环形的衍射图样: 电子及中子的这种衍射图样与 X 射线衍射结果非常相似。 4.电子、中子双缝实验 1961 年约恩孙运用铜箔片形成的细微双缝进行电子干涉实验,1988 年蔡林格等做了中 子的双缝实验,得到了如下结果: 这个结果与光波的双缝干涉实验结果极为相似,再次证明了德布罗意所假设的实物粒子 的波动性确实存在! 戴维逊和汤姆逊因验证电子的波动性分享 1937 年的物理学诺贝尔奖金。 三、应用举例 前面我们已经介绍过光学仪器的分辨本领和所使用的射波波长成反比。由于电子波 长比可见光波长小 10-3~10-5 数量级,从而可大大提高电子显微镜的分辨率
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