Глава 5. Квантовая физика

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


В эксперименте по дифракции электроны ускорялись разностью потенциалов U = 54,0 В. Электронный пучок нормально падал на поверхность кристалла никеля. Детектор электронов располагался под некоторым углом отражения θ.

Было обнаружено, что при угле θ = 50° наблюдается резкое возрастание интенсивности электронного пучка, регистрируемого детектором.

Расстояние между слоями в кристалле, найденное с помощью опытов по дифракции рентгеновского излучения, равно d = 2,15·10–10 м.

Определите длину волны λ электронов двумя способами:

    1)  по формуле дифракционной решетки (в предположении, что дифракционный порядок m = 1);

    2)  по формуле де Бройля.

Сравните полученные результаты.

Решение
  1. Используя формулу дифракционной решетки d sin θ = mλ, получим при m = 1

    λ = d sin θ = 1,65·10–10 м.

  2. Чтобы найти длину волны де Бройля, необходимо знать импульс p электронов. В условии данной задачи электроны нерелятивистские, так как eU = 54 эВ << mc2 = 0,511 МэВ. Поэтому можно использовать нерелятивистскую формулу для кинетической энергии:

    Длина волны де Бройля равна:

    Как видно из сравнения этих результатов, расхождение между ними не превышает 1,5 %.



 1 из 2 


Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по физике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Смотрите также: Математика, Английский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.