«Դեյվիսոն-Ջերմերի փորձ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Jump to navigation Jump to search
(թարգմանություն անգլերեն և ռուսերեն վիքիներից)
 
[[Պատկեր:Davisson and Germer.jpg|thumb|Դեյվիսոնը և Ջերմերը]]
[[Պատկեր:Դեյվիսըն-Ջերմերի փորձ.svg|thumb|Փորձի սխեմատիկ պատկերը]]
Դեյվիսոնի և Ջերմերի իրական նպատակը նիկելի[[նիկել]]ի մակերևույթի ուսումնասիրությունն էր: Մոնոքրոմատիկ դանդաղ էլեկտրոնների փունջը ուղղելով նիկելի միաբյուրեղի թիրախին՝ անհրաժեշտ էր դիտարկել էլեկտրոնների ցրման անկյունները: Նույնիսկ լավ հղկված, ողորկ բյուրեղի մակերևույթը չափազանց խորդուբորդ է էլեկտրոնների համար, և սպասվում էր, որ անդրադարձումը պիտի լինի խիստ ցրված<ref name="Hugh D. Young 2004">Hugh D. Young, Roger A. Freedman: ''University Physics, Ed. 11.'' Pearson Education, Addison Wesley, San Francisco 2004, 0-321-20469-7, S. 1493-1494.</ref>:
 
Էլեկտրոնների արագությունը որոշվում է էլեկտրոնային խողովակի <math>\scriptstyle U</math> լարումով. <math>\scriptstyle U=\sqrt{\frac{2eU}{m_e}}.</math>:
 
Էլեկտրոնների փունջը էլեկտրոնային խողովակից ուղղվում է ուղղահայաց բյուրեղի մակերևույթին: Էլեկտրոնների արագությունը որոշվում է էլեկտրոնային խողովակի <math>\ U</math> լարումով.
 
<math>\upsilon=\sqrt{\frac{2eU}{m_e}}.</math>:
 
Օդի մոլեկուլների հետ բախումից խուսափելու համար սարքավորումը տեղավորվում է վակուումային խցիկում: Փորձում չափվել է ցրված էլեկտրոնային փնջի ինտենսիվության կախումը ցրման <math>\ 0<\theta<90^o,</math> անկյունից, <math>\ 0<\varphi<360^o</math> ազիմուտային անկյունից, փնջում էլեկտրոնների <math>\ \upsilon</math> արագությունից: Փորձերը ցույց տվեցին, որ անկյունների և արագությունների տարբեր արժեքների դեպքում անդրադարձված փնջերում դիտվում են ինտենսիվության մաքսիմումներ և մինիմումներ:
 
Ցրված էլեկտրոնների քանակը չափող դետեկտորը գրանցում է միայն առաձգական ցրումները:
Փորձի ընթացքում միջադեպի հետևանքով օդ թափանցեց վակուումային խցիկ, ինչի հետևանքով նիկելի մակերևույթին օքսիդի թաղանթ առաջացավ: Այն հեռացնելու համար Դեյվիսոնը և Ջերմերը նմուշը տաքացրեցին բարձրջերմաստիճանային հնոցում, առանց իմանալու, որ դրա հետևանքով մինչ այդ բազմաբյուրեղային նիկելային կառուցվածքը վերածվելու է մեծ միաբյուրեղի<ref name="Hugh D. Young 2004"/>: Երբ փորձը նորից սկսեցին, էլեկտրոնները բախվեցին նիկելի մակերևույթի ատոմների[[ատոմ]]ների հետ, որոնք առաջացել էին նիկելի բյուրեղի ներսի բյուրեղային հարթություններից: Նման բյուրեղային կառուցվածքը կարող է ծառայել որպես առնում եռաչափ դիֆրակցիայի ցանց:
 
Անդրադարձման առավելագույն անկյունը տրվում է [[Բրեգի օրենք]]ով՝
:<math>n\lambda=2d\sin \left(90^{\circ} -\frac{\theta}{2} \right),</math>
''n''&nbsp;=&nbsp;1, ''θ''&nbsp;=&nbsp;50° և նիկելի բյուրեղային հարթությունների տարածության դեպքում (''d''&nbsp;=&nbsp;0.091&nbsp;nmնմ) ստացվում են ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը<ref name=EisbergResnick/>:
 
Էլեկտրոնային խողովակին կիրառված լարումը փոփոխելով՝ դիֆրակցիայի ենթարկված էլեկտրոնների առավելագույն ինտենսիվությունը կարելի է գտնել տարբեր անկյունների համար: Ամենամեծ ինտենսիվությունը դիտարկվեց θ = 50° անկյան տակ, երբ լարումը 54 Վ է, իսկ էլեկտրոնների կինետիկ էներգիան՝ {{Նշանակումների տեքստ|54|ul=էՎ}}<ref name=EisbergResnick/>:
 
[[Դը Բրոյլի առնչություններիառնչություններ]]ի և Բրեգի օրենքի համաձայն, {{Նշանակումների տեքստ|54|u=էՎ}} ունեցող փնջի ալիքի երկարությունը {{Նշանակումների տեքստ|0.167|u=նմ}} է: Դիֆրակցիայի ցանցի հավասարման միջոցով փորձի արդյունքը ստացվեց {{Նշանակումների տեքստ|0.165|u=նմ}}, ինչը խիստ մոտ է տեսական կանխատեսումներին:
Այս պատահական հայտնագործությունը մասնիկի՝ ալիքային հատկություններ ունենալու հիպոթեզը հաստատող առաջին ուղղակի վկայությունն էր:
Քանի որ այս փորձը կատարվել էր էլեկտրոնների փնջի համար, անհրաժեշտ էր ապացուցել, որ ալիքային հատկությունները բնորոշ են ոչ միայն էլեկտրոնների համախմբությանը, այլև՝ առանձին էլեկտրոնին: Դա 1948 թ. հաստատեց ռուս ֆիզիկոցֆիզիկոս Ֆաբրիկանտը: Նա ցույց տվեց, որ նույնիսկ շատ թույլ էլեկտրոնային փնջի դեպքում, երբ յուրաքանչյուր էլեկտրոն սարքավորումով անցնում է մյուսներից անկախ (ժամանակահատվածը երկու էլեկտրոնների անցնելու միջև 104 անգամ մեծ է մեկ էլեկտրոնի անցնելու ժամանակից), առաջացած դիֆրակցիայի պատկերը չի տարբերվում մի քանի միլրոն անգամ ավելի ինտենսիվ էլեկտրոնային փնջի առաջացրած պատկերից: Հետևաբար, մասնիկների ալիքային հատկությունը կոլեկտիվի հատկությունը չէ, այլ՝ առանձին մասնիկի:
 
 
== Հետևանքները ==
8988

edits

Նավարկման ցանկ