电子衍射实验_电子衍射实验是谁做的

外语考试 2025-04-25 10:19:12

(1)随着科技的发展,大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识,下列说确的是______.A.玻尔建立

便截然分开,波粒二象性的现象便可以忽略。比如,由原先粒子的E,p

(1)A、玻尔建立了量子理论,只能成功解释氢原子发光现象;故A错误.

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电子衍射实验_电子衍射实验是谁做的


B、卢瑟福通过α原子粒子轰击氮核实验的研究,实现了原子核的人工转变,发现了质子;故B正确.

C、普朗克通过对黑体辐射的研究,次提出了量子的概念;故C错误.

D、德布罗意首先提出了物质波的猜想,而电子衍射实验证实了他的猜想;故D正确.

E、康普顿效应遵守能量守恒和动量守恒,所以揭示光子除了具有能量之外还具有动量.故E正确.

故选BDE

对于ABC三个滑块,由动量守恒定律得:

mv=(-2mv)+mvC,解得,vC=3v

对于BC,引爆过程,则有

0=mvB+mvC,得vB=-3v

△E=12mv2B+12mv2C=9mv2

故为:

(1)BDE;

电子衍射测定晶体结构的方法 (相关仪器,设备)

以微观粒子的波粒二象性为基础,薛定谔建立了描述微观粒子运动规律的波动方程。薛定谔方程,是波函数对x,,y,z三个空间坐标变量的二阶偏微分方程。波函数,是薛定谔引入的一个物理量,是空间坐标(x,y,z)的函数,也可以用球坐标表示。

目前电子衍射的设备很多,但都要依附于超高真空设备中,

(2)引爆后滑块C的速度为3v,有9mv2化学能转化为机械能.

简单介绍几种如下:

1、如表面科学中的低能电子衍射(LEED),主要应用于高取向晶体表面晶格的研究,比如畸变,吸附。

LEED结构目前也应用在透射电子显微镜(TEM)中,利用聚焦到很小光斑的电子束对纳米结构中的局域有序做结构探测。

LEED只能够作晶格类型分析,不能进行元素分析。

3、电子显微镜附件,主要是场发射扫描电子显微镜(FESEM),一般属于附件,称选区电子衍射(SAD),可以利用质能选择器对反射电子作元素分析,能够分析很小的区域元素组成,但结果较为粗糙。

电子衍射的原理可以参考XRD,观测到的衍射花纹都是表面晶格的倒易格点,可能是一套,也可能是几套。

一般,除了纳米材料研究中在电镜用电子衍射中常将衍射花纹作为晶格类型的佐证外,常规的LEED和RHEED并不作体材料三维晶格研究,而只用于表面晶格的判定,因为电子衍射一般只能反映晶格的二维表面结构,而不同晶体结构的晶体之间,它们的某一表面取向上它的对称性及衍射斑点可能会完全一致。

电子衍射一般只用于测试二维晶体结构,无法简单作三维体晶格判定,更无法单独作元素判定。

所以你所说的ED测定晶格的说法是要注意的,ED很少或几乎没有单独研究三维晶体结构。

电子衍射结构其实很简单,简单讲就三个部件:

1、灯丝,用于产生电子

2、加速电压,

(1)

电子加速电压

(电压大小要单独可控)

(2)

xy平面内的转向电压

3、荧光屏,注意导电接地。

此外电子衍射还需要有一个超高真空腔体作为设备的基础;

如果需要做衍射斑点位置亮度分析,还要有CCD图像采集系统。

电子衍射与X射线衍射有什么异同?

薛定谔方程仅适用于速度不太大的非相对论粒子,其中也没有包含关于粒子自旋的描述。当计及相对论效应时,薛定谔方程由相对论量子力学方程所取代,其中自然包含了粒子的自旋。

电子衍射和X射线衍射,都是波粒二象性中波动性最有力的的证明实验,当波经过大小与其波长相同数量级或更小的狭缝时,就会产生衍射,所以对于电子和X射线,一般采用晶体作为光栅,晶格间距与电子和X射线的波长在相同的数量级上。

说完上述话后,我再来回答德布罗意波的问题.我个人认为:德布罗意波是一种几率波,而不是机械波,因此你观察不到干涉和衍射,因为几率波根本不存在干涉与衍射.

X射线和电子两种粒子的区别。

X射线,是一种波长很短的电磁波,由伦琴发现,X射线属于光子,1905年,爱因斯坦的光子论提出了光具有波粒二象性,X射线的波长短,能量强,可以穿透物质。

电子是组成原子的实物粒子,在原子中绕核运动。德布罗意在博士论文中发扬了爱因斯坦的光子波粒二象性,提出了一切微观粒子都是波粒二象性,具有物质波。电子的能量较低,波长比X光大。在答辩中,德布罗意就提出了可以利用天然的晶体作为光栅来来进行电子的衍射实验。

晶体衍射的布拉格公式和劳厄成像

12年,劳厄借助晶体-天然光栅观察X射线的衍射。证明了X光的波动性。劳厄获的1941年诺贝尔物理奖。

当入射X射线或者电子入射到晶体中,晶面作为布拉格面,入射角与出射角相等,当光程为波长的整数倍时,出射的粒子束得到了衍射的加强。具体可以可以通过布拉格公式计算这些微观粒子在晶体中的衍射情况。

已知晶体的晶格常数d和入射方向与衍射方向的夹角,可得波长。

同样的道理,已知入射波长和入射方向与衍射方向的夹角,可得晶体的晶格常数d。

上图就是得到典型的单晶的衍射,上图中的劳厄斑点,对应于晶面及其方向,可以通过计算求得。

总之,电子衍射与X射线衍射都证明了微观粒子的波动性,对于原子以上的粒子,波动性已经可以忽略,没有意义了。所以量子效应在宏观物体上体现不出来的,只有在微观粒子中显示。 量子实验室,专注科学问题,欢迎评论和关注。

问一个德布罗意波的事

首先,我想soratakisyu你必须要明白:量子力学的基本原理都是设,但根据这些设得到的结果基本符合实际,所以这些设的基本原理才正确.

其次,有个物理学家说过:全世界懂相对论的大约有3个人,全世界懂量子力学的人一个也没有。大学的们都在照本宣科,对于量子力学的本质,谁也说不清楚。所以量子难学啊!!----老师都不明白,学生能明白吗????

德布罗意波这种几率波只能告诉你的是物体在某个位置出现的几率.

书本上写到戴维孙和革末以及汤姆逊做了的普遍规律。其中将两种电子衍射实验,说明电子在某个地方出现的几率不同.也就证明了一个物体受到跟它相联系的德布罗意波的影响,让这个物体在不同地方出现的几率不同.

总结一下:,德布罗意波是一种几率波,它告诉你物体在某个位置出现的几率.第二,德布罗意波不是机械波,也不是电磁波,根本不会出现干涉与衍射.第三,真正能懂量子力学的人几乎没有。第四,量子力学是先作出设,然后根据设来验证现象。因此你学习时,不要急于求证,而是先相信接受,时间长了才能体会其中奥秘.

根据那个波长公式,如果动量足够小(比如说6.6X10^-34),那宏观物体的德布罗意波波长就会达到可测量的地步,是不是说明可以在宏观物体上观测到衍射现象?比如说长度大于一米的物体可以以相当慢的速度通过小于一米的缝隙?

对于这个问题应该是很明确的,理论上可以,但实际不可能。宏观物体的质量很大,所以算出来的德布罗意波长很短。波动性可以忽略,显示出粒子性。就像你第二个问题,宏观物体怎么可能以这么低的速度移动。速度是10的-36次方的量级,这就等同于不可发生。

令楼上,德布罗意波是概率波不错,这是波恩提出的,但是这不意味着衍射和干涉是不能测量的,这一点在电子的衍射试验中很明显得到了解释,所以概率波是描述这种行为的一种表述方式。但是实际上本身是可以发生干涉和衍射的。

既然你问德布罗意波那就一定知道那组关系式,我就不写明了。

这组de

Broglie关系,结合

静止质量

等于零的

光子

情况,又统称为“Einstein-de

Broglie关系”。这个关系是

物质世界

图象

联系起来的Planck

常数

h数值很小,是

波粒二象性

可以同时显现的

标度

。如

在所

研究问题中能够认为h趋近于0

,波和

粒子

,利用这还要有一个位置可调的样品架(样品台)系统;组关系式便得到

波长

趋近于0

,与此粒子相联系的波动性便可以忽略。于是可以说,h趋近于0

经典力学是量子力学当h趋近于0

时的极限情况。

当然,这里h趋近于0是相对而言,并非真要(本就是常数的h)

变小,而是要求研究对象的

动量

p足够大(从而波长足够短),以及运动涉及的空间尺度l足够大,使得h<

简单些说,可以按Planck常数h在所研究的问题里能否忽略,决定波粒二象性是否表现出来,进而决定经典与

量子

的界线。于是,经典力学只不过是其研究对象的能量、动量以及运动的空间尺度如此之大,使得h的作用可忽略情况下的

力学

。理论

就是这样的:对于

你的问题

,宏观物体不可能以这么小的动量移动。因为

之间的结构只有哀米级,速度怎么可能那么低。宏观物体里

的电子

随便动动都比那个动量大很多。何况物体本身

h=p/v,动量足够大了才物体的德布罗意波波长才能观测到而测到衍射现象

能接受别人的忠告,其实是在享受对方的思想高度。其包含的哲理是什么?

我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”

1、将意识定义为一种客观存在的话,石头就是一种客观存在,就是意识。

2、那么如果说能对外界做出反应就是意识的表现的话,什么对外界没有反应呢?一切存在都会对外界有反应,力的作用是相互的,事物是普遍联系的,对于外界,一块石头也有回应。

3、意识从无感觉开始! ——灵遁者

4、但你肯定发现了,从无意识到有意识的的界限谁也说不清。这种说不清就是一种启示!所以我用了“特殊”这个这个词。这个一点也不比老子的“道”高明。正因为这种说不清,也使得哲学变得扑朔迷离。——灵遁者

5、可是大家别忘了,把人换成照相机,实验结果依然会有影响。也就是说照相机也等于人的观测,这意味着什么?这意味着对于电子衍射实验来说,照相机和人没有区别!所以从这个角度讲,并没有因为人具有意识,就和照相机有什么区别。也恰恰说明了,意识的“物质性”,就是它和照相机是一样的属性。——灵遁者

6、总结这些现象,我们基本可以得出一个结论:物质同时具有两面性(两种状态),你不去观察,它会同时兼备这两面性(两种状态),你一旦观察它,就只会了解到一种状态,而同时却抑制了另一种状态表现出来。

7、很多人一定看过《黑客帝国》,如果你真的看懂了,就一定会被震撼到,就会思考我们的世界到底是虚拟还是真实的。如果是虚拟的,那么一定有人控。如我们的世界是虚拟的,同理我们都能想到这个问题随着光的波动学说的建立,人们开始为光波寻找载体,以太说又重新活跃起来,但人们在寻找以太的过程中遇到了许多困难,于是各种说纷纷提出。,那么控我们的人肯定会想,他的世界是不是虚拟的?这样一直往后推理,是没有的。有句话叫“如无必要,勿增实体。”就是说你不要这样去想,给自己造成困扰。——灵遁者

(1)随着科技的发展,大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识,下列说确的是______A.汤姆孙通过

§9.3 康普顿效应

(1)A、1896年汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,揭示了原子是有复杂结构的.故A错误.

B、卢瑟福通过a粒子轰击氮核实验的研究,发现了质子.故B正确.

C、普朗克通过对黑体辐射的研究,次提出了量子理论.故C错误.

D、德布罗意首先提出了物质波的猜想,而电子衍射实验证实了他的猜想.故D正确.

E、玻尔建立了量子理论,成功解释了氢原子发光现象.故E错误.

故选BD

m A v 0 +0=-m A v A +m B v B

代入数据得:v B =4m/s

②B与C上一节讲到,德布罗意曾设想,晶体对电子束的衍射实验,有可能观察到电子束的波动性。人们希望能够实现这一预见。耐人寻味的是,正在这个时候,有两个令人迷惑不解的实验结果也在等待理论上作出正确的解释。这两个实验就是下面要讲到的冉绍尔(C.W.Ramsauer)的电子-原子碰撞实验和戴维森(C.J.Disson)的电子散射实验。达到共同速度后,由B、C系统动量守恒,有:

代入数据得:v C =2m/s

根据能量守恒得

μm c gd= 1 2 m B v 2B - 1 2 ( m B + m C ) v 2C

代入解得:μ=0.5

答:①B运动过程中的速率为4m/s;

②B、C间动摩擦因数μ=0.5.

光子有没有德布罗意波?

这样一来,德布罗意的工作立即获得大家注意。

当然有,一开始爱因斯坦是说光的波粒二象性,后来德布罗意推广到所有物体

当然有了,德布罗意波是任何物质都有波。

德布罗意波是也称为物质波,是任何物质都有的,大到一个足球,小到你所说的光子。根据ramuda=h/p,只要知道光子的动量p就可以求出光子的德布罗意波长。

有的 在光具有波粒二象性的启发下,法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924年提出一个说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都具有波粒二象性。光子也是一种物质

044.量子力学之德布罗意的物质波

戴维森的历史再现

新的波动学说牢固的建立起来了,微粒说开始转向劣势。

戴维森花了两年多的时间继续这项研究,设计和安装了新的仪器设备,并用不同的金属材料作靶子。工作虽然没有多大进展,但却为以后的工作作了技术准备。1925 年,戴维森和他的助手革末(L.H.Germer,比戴维森小15岁)又开始了电子束的轰击实验。一次偶然的使他们的工作获得了戏剧性的进展。有一天,正当革末给管子加热、去气,用于吸附残余气体分子的炭阱瓶突然破裂了,空气冲进了真空系统,致使处于高温的镍靶氧化。过去这种事情也发生过,整个管子只好报废。这次戴维森决定采取修复的办法,在真空和氢气中加热、给阴极去气。经过两个月的折腾,又重新开始了正式试验。在这中间,奇迹出现了。 1925年5月初,结果还和1921年所得不多,可是5月中曲线发生特殊变化,出现了好几处尖锐的峰值。他们立即采取措施,将管子切开,看看里面发生了什么变化。经公司一位显微镜专家的帮助,发现镍靶在修复的过程中发生了变化,原来磨得极光的镍表面,现在看来构成了一排大约十块明显的结晶面。他们断定散射曲线的原因就在于原子重新排列成晶体阵列。

■9-8冉绍尔的实验结果

电子衍射的历史

m B v B +0=(m B +m C )v C

1927年,C.J.戴维孙和L.H.革末在观察镍单晶表面对能量为100电子伏的电子束进行散射时,发现了散射束强度随空间分布的不连续性,即晶体对电子的衍射现象。几乎与此同时,G.P.汤姆孙和A.里德用能量为2万电子伏的电子束透过多晶薄膜做实验时,也观察到衍射图样。电子衍射的发现证实了L.V.德布罗意提出的电子具有波动性的设想,构成了量子力学的实验基础。 《量子力学》

(2)设引爆后滑块B和C的速度分别为vB和vC.

x光电子衍射为什么能测晶体取向

12年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X射线衍射学的个里程碑。当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关,每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律,这就是X射线衍射的基本原理。

X射线及其衍射 X射线是一种波长很短(约为20~0.06埃)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线,它具有与靶中元素相对应的特定波长,称为特征(或标识)X射线。如通常使用的靶材对应的X射线的波长大约为1.5406埃。考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近,12年德国物理学家劳厄(M.von

Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束 X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。

Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以2、反射式高能电子衍射(RHEED),主要应用于分子束外延等设备的原位监测,能够很好的反映表面晶格的平整度,观测材料生长中的衍射强度及位置的振荡。作为X射线的空间衍射光栅,即当一束

X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。

多晶金属材料经机械加工、热处理等工艺,往往使晶粒的某些晶向或晶面与材料加工方向趋于一致。这种晶体取向称为择优取向或织构,它引1923年,德布罗意把爱因斯坦的波粒二象性推广到微观粒子,提出物质波说,论证了微观粒子也具有波动性。他的观点不久就得到电子衍射等实验的证实。起X射线衍射花样发生

变化,使得连续均匀的衍射环成不连续、强度加强的斑点或弧段,而另一些晶面的衍射线强度变小甚至消失。测定织构的方法有多种中,但X射线方法具有准确、全

面等特点,所以成为研究织构最主要的方法。

在X射线衍射法中,一般用“极图”来表达织构。

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