전자회절 예비레포트

소개

전자회절 예비레포트

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장치
4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적

● 전자의 파동성을 이해하는 실험으로 전자선을 금박에 대고 전자구면의 형광면에 나타나는 전자의 회절현상 으로서 파동성을 직접 볼 수 있다.
● 흑연의 폴리크리스탈 층으로부터 회절되어 스크린 위에 간섭이 된 고리모양의 지름과 가속전압으로부터 흑연의 내부평면 간격을 결정할 수 있다.

-실험과제-
1. 다른 애노드(+)극 전압에서 두 개의 가장 작은 회절 고리로부터 지름을 측정한다.
2. 애노드(+) 전압으로부터 전자의 파장을 측정한다.
3. 흑연의 회절 고리의 반지름과 파장의 관계로서 흑연 내부 평면 간격을 결정한다.]


2. 실험이론

(1) 전자의 물질파 파장
드브로이(de Broglie)의 이론에 의하면 전자 등 입자들도 파동의 성질을 같이 가지고 있다. 이를 물질파라한다. 입자로서의 속성인 운동량(p), 에너지(E)는 파동의 속성인 파장(λ), 진동수(ν)와는 다음과 같은 관계가 있다.
, <식 1>
전자가 빠르게 움직일수록 물질파 파장은 점점 줄어들게 된다. 결정체에 의해서 전자가 회절 되는 것을 관측하기 위해서는 전자의 물질파 파장이 결정의 격자상수의 크기 정도가 되어야 한다. 전자를 직류전원 V에 의해 가속시켰을 때 얻는 속력 v는 다음과 같다.

<식 2>

또한 이 속력의 전자의 물질파 파장은

<식 3>
여기에 m, e, h의 값을 대입하고 파장 를 Å 단위로, 가속전압 V를 Volt 단위로 했을 때 본 실험에서 사용하기 적당한 다음 식이 된다.

<식 4>


가속전압을 증가시키면 전자의 속력이 점점 빨라지게 되어 고전역학으로 유도한 위의 식들은 수정이 되어야 한다. 상대론에 의하여 1차 보정항까지 포함하면
<식 5>

참고자료

· 없음