Electron diffraction,전자회절 실험

소개

Electron diffraction
1.실험 목적
빛과 입자의 파동성을 입증해 주는 가장 기본적인 현상이 회절이다. X-선 결정학 등 실제로 우리가 사용하는 많은 측정 기구들은 회절 원리를 이용하는데 , 이 실험도 그중 하나로 전자와 X-선의 회절 현상에 관한 본보기 이다. 위험한 X-선을 대신해 He-Ne 레이져 빛을 사용하고 이 파장에 적당한 크기의 결정 유사배열이 있는 필름에 조사하여 빛의 회절 현상을 관찰한다. 전자를 흑연의 다결정층에 통과시켜 얻어진 회절 자료로부터 흑연의 결정구조를 밝힌다.
2.실험 이론
3. 실험 준비물
4. 실험 방법
5.실험 결과및 고찰

목차

1.실험 목적
2.실험 이론
3. 실험 준비물
4. 실험 방법
5.실험 결과및 고찰

본문내용

.실험 목적

빛과 입자의 파동성을 입증해 주는 가장 기본적인 현상이 회절이다. X-선 결정학 등 실제로 우리가 사용하는 많은 측정 기구들은 회절 원리를 이용하는데 , 이 실험도 그중 하나로 전자와 X-선의 회절 현상에 관한 본보기 이다. 위험한 X-선을 대신해 He-Ne 레이져 빛을 사용하고 이 파장에 적당한 크기의 결정 유사배열이 있는 필름에 조사하여 빛의 회절 현상을 관찰한다. 전자를 흑연의 다결정층에 통과시켜 얻어진 회절 자료로부터 흑연의 결정구조를 밝힌다.


2.실험 이론

전자회절 실험을 하기 위해서 전자총(전자빔을 방생시킴)이 필요하다. 필라멘트에 있는 코일에 전류를 흘리면 가열에 의해 전극에서는 열전자가 방출된다.
방출된 전자들은 전극 G1에 의해 1차 가속을 받고 ,G2에 의해 가속된 전자는 놓은 전압이 걸려 있는 전극 G3에 의해 엄청난 속도를 가진 전자로 된다. 가속전자는 광학렌즈와 같은 작용을 하는 전극 G4에 의해 흑연 결정면에 접속된다. 이렇게 발생된 전자빔은 흑연 다결정을 통과하여 , 형광 물질로 처리된 스크린에 반지 모양의 회절 무늬를 나타낸다.
전자총의 전극에 가속전압 U를 가했을때 전자의 운동량은
, (p=)와 같다.
여기서 m.e는 각각 전자의 질량과 전하이며. v.p는 속도와 운동량이다.

또 전자는 de Broglie 관계식을 만족하므로, V의 전압으로 가속된 전자의 파장은 ()이 된다.
여기서 h는 Planck 상수이다.

이러한 파장을 가진 전자를 결정에 통과시키면 (d는 결정의 층간격, 는 Bregg 각)

참고자료

· 없음