клоненные н;г определ. углы дополнит, пучки элентро-ноч. Углы отклонения от пат. направления и интенсивности таких пучков определяются структурой расценивающего объекта. Д. э., открытая в 1927 К. Дэвнссоном (С. Davisson) и Л. Джермором (L, Germer). подтвердила справедливость гипотезы Л. де Бройля (L. de Brog-lie, 1923) о волновых свойствах частиц.
В соответствии с квантовомеханич. представлениями движение электрона с массой т » импульсом р = = та (v ≈ иго скорость] описывается плоской монох-роматич, волной, длина к-рой определяется соотношением де Бройляг
Л ускоряющем электрич. поле кинетич. анергия тов/2 сравнительно медленпо движущегося электрона с зарядом е равна приобрет╦нной им анергии еЕ, где Е ≈ пройденная разность потенциалов. Следовательно, и=(2 еЕ/т) '''. Подставляя В (1) выражение для v и численные значения констант, получим:
Х^ ~=- (нм). (2) fr Е
При скоростях электрона, сопоставимых со скоростью света е, учитывая зависимость т от v (m = i та ≈ масса покоя), получим:
л
А,=
L ,
'
/ ,
(НМ).
»*}.
(3)
i 4.0,9788. II) -*E
Релятивистская поправка (выражение в скоИках) су-щеетиснна для Я>10Ь П. Ниже приведены яначенин Я. для разл. К\
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е, В
|
1
|
50
|
то
|
10'
|
4-10»
|
К -10'
|
101
|
10<
|
|
|
|
Я, нн
|
1.226
|
0, 174
|
0.12
|
D . ОЗУ
|
Q.H80
|
П.0045
|
0,0037
|
O.U004
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ответствуют , Э
Ф
Для электронов с энергией от десятков до сотен эВ К того же порядка, что и длина волны рентгеновского излучения, такие ялектроны ная. медленны м и. Электронам с энергией в несколько десятков кэВ со-длины волн ^-излучения (десятые доли ни). Электроны: таких (it выше) энергии паз. быстрыми. Электронам с энергией 100≈150 эВ соответствуют значения А. порядка размеров атомов или межатомных расстояний в кристаллах. Такие медленные электроны с энергией ок. 100 аВ и использовали Дэ-ииссон и Дшррмер в своих эксперимента);. Тонкий лучок электронов падал на грань (HI) монокристалла никеля нормально к е╦ поверхности (рис. 1). Распреде-
Рис. 1. Схема опыта Дэвиссона и Джярмцра: К мпппнрилтялл никеля; Э ≈ алектроннаи пушка; Ф ≈ цилиндр Фарлдрл. При вдоще-1ши кристалла вокруг оси 0 пии.нпиогчотр, подключ╦нный н цилиндру Фарапея, рогист-рируит дифракционные минимумы.
ление рассеянных электронов регистрировалось в опыте под разными углами в с помощью гальванометра, подключенного к цилиндру Фарадея. При этом были зафиксированы четкие максимумы (рпс. 2>, положение к-рых соответствовало условию:
a sin 9 = п\, где а -~ межатомное расстояние в Ni (111), полученное
ранее о помощью рентгенографич. исследований, а значение ), вычислялось по ф-ле (2). Вскоре после опытов Дзвиссола и Джермера Дж. П. Томеон (G. Г. Thomson! (и независимо П. С. Тартаковскнй) осуществил дифракцию быстрых электронов.
Наряду с двухмерной Д. э. (рассеянием на поверхности кристалла) в опытах Дэвиссона и Джермера были зафиксированы и максимумы, отвечающие тр╦хмерной
(Г 30" 60' 30° 120' 150" ISO' 210° 24Е)'270-300"
Рис. 2- Дифракционная картина, полученная в опыте Дэпиесона и Джермера при различных углах if пипирпта иписталла или двух ускоряющих напряжений v, двух значений угла 6, определяющих положение гальванометра. В пнооках указаны ии-К«ксы кристаллографических плосиостей. На которых наблюдалась дифракции.
дифракции, к-рую обычно рассматривают Как отраже-иие первичного пучка электронов от системы параллельных атомных, плоскостей. В этом случае дифракц. максимумы появляются в направлениях, отвечающих Врэг-га ≈ Вульфа условию'.
2((з1пв=иЯ└ (4)
где i/ - межплоскостние расстояние, а 6 ≈ угол, ппл к-рым наблюдается дифракц. максимум. Анализ положения соответствующих максимумов показал, что условие (4) выполняется не совсем точно. Это объясняется существованием внутрикрпсталлич. поля, под влиянием к-рого энергия электронов и, следовательно, длина волны /.└, с к-рой электроны входят в кристалл, несколько изменяются, т. е. на поверхности кристалла электронная волна испытывает преломление, причем показатель преломления n≈\J\ определяется ср. потенциалом Ф0 внутрнкристаллич. поля:
1
Обычно Ф<>~10≈20 Б и для быстрых электронов п лишь немного больше единицы: при Ф└=20 В и £= =100 кВ 1! = 1-Ь10-4. Однако для медленных электронов и может быть заметно больше единицы.
Теория Д. э. Теория Д. л. строилась по аналогии с теорией дифракции рентгеновских лучей, однако фия. природа этих явлений существенно различна. I! от- 681
