Fale materii de' Broglie'a. Interpretacja fizyczna. Doświadczenia Davissona- Germera oraz Thompsona.
Luis de' Broglie doszedł do wniosku, że każdej cząstce ( nie tylko fotonowi) jest przypisana fala materii o długości λ = h / p. Fale materii nie są falami elektromagnetycznymi, tylko falami prawdopodobieństwa. Ich kwadrat amplitudy określa prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w danym miejscu w przestrzeni. Doświadczalnym potwierdzeniem istnienia fali materii jest DYFRAKCJA - czyli uginanie fali materii.
Aby przeprowadzić doświadczenie potrzebna jest wiązka cząstek o określonej długości. Aby to osiągnąć stosuje się tzw. działo elektronowe. Z rozgrzanej katody wybijane się elektrony, a następnie są przyspieszane w polu elektrycznym między katodą i anodą. W anodzie znajduje się otwór, przez który wiązka opuszcza działo. Energia kinetyczna elektronów w wiązce jest równa pracy pola elektrycznego: mv2 / 2 = eU
Pęd elektronu: mv2 / 2 = m2v2 / 2m = p2 /2m, p2 /2m = eU
.
Wstawiamy ten pęd do wzoru: λ = h / p = Podstawiając wartości za h, m i e otrzymamy: Å, 1 Å = 10-10m.
Doświadczenie Davissona - Germera
Wiązka odbija się selektywnie od kryształu tylko w tych kierunkach, gdzie występuje wzmocnienie dyfrakcyjne.
Wiązka elektronów z działa elektronowego pada na kryształ niklu. Deflektor rejestrujący odbicie był ustawiony pod dowolnym kątem względem wiązki padającej okazało się, że elektrony odbijały się od kryształu tylko w niektórych kierunkach. Analiza wykazała, że wiązki odbite odpowiadają dokładnie warunkowi dyfrakcyjnemu Bragga. Był, to dowód na to, że elektronami rządzą takie same prawa jak falami.
Doświadczenie Thompsona
Wiązka elektronów wylatująca z działa elektronowego po skierowaniu na cienką, złotą folię P rozdziela się. Na ekranie widać dyfrakcję w postaci okręgów.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)