Дэвиссон и Джермер

В 1927 г. Дэвиссон и Джермер продемонстрировали, что при прохождении металлической фольги электроны дают точно такую же дифракционную картину, как и рентгеновские лучи, и что соотношение де Бройля правильно определяет длину волны пучка электронов (рис. 8-16). В настоя-шее время электронная дифракция превратилась в распространенный способ исследования строения молекул. [c.355]

Волновая природа электронов была установлена, когда Дэвиссон и Джермер показали, что электроны дифрагируют на металлической фольге точно так же, как и рентгеновские лучи. Корпускулярно-волновой дуализм, обнаруживаемый электронами, присущ всем материальным объектам. Для больших объектов (например, бейсбольного мяча) корпускулярные свойства оказываются настолько преобладающими, что волновые свойства остаются незаметными. [c.376]

Впоследствии аналогичные результаты были получены Г. Томсоном (1928 г.) и в 1930-х гг.—многими другими физиками. По словам Э. Шредингера Некоторые, исследователи (Дэвиссон и Джермер и молодой Томсон (сын Дж. Дж. Томсона — И. Д.)) цри- [c.23]

Волновые свойства электрона обнаруживаются в упомянутом выше явлении дифракции электронов. Явление дифракции (см. курс физики) было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний. Дифракция обусловливается волновой природой этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. Это явление, теоретически описанное де-Бройлем (1924), было экспериментально обнаружено Дэвиссоном и Джермером (1927). В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году. [c.44]

Выше уже говорилось, что свет, который в классической физике рассматривается с позиций волновой механики, проявляет и корпускулярные свойства. В то же время, можно показать, что электроны также обладают волновыми свойствами. Так, Дэвиссон и Джермер (1927 г..) установили, что электроны рассеиваются на кристаллической решетке подобно рентгеновским лучам (разд. 6.4.1). Еще до этого де Бройль (1925 г.) обобщил уравнение Эйнштейна [c.27]

Наличие у материальных частиц волновых свойств было подтверждено экспериментально. В 1927 г. американские физики Дэвиссон и Джермер и англичанин Томсон с помощью пучка электронов получили дифракционную картину, подобную той, что была известна с 1912 г. для рентгеновских лучей. Позднее появились экспериментальные доказательства наличия волновых свойств у таких материальных объектов, как протон, нейтрон, атом гелия, молекула водорода. Таким образом, было доказано, что описание поведения микрообъектов должно обязательно учитывать их волновые свойства. [c.162]

Длину волны такой частицы часто называют длиной волны де Бройля. Для любой частицы с массой т и известной скоростью длину волны де Бройля можно рассчитать. Например, для электрона с энергией около 1,6- 10" эрг, а это довольно низкая энергия, длина волны де Бройля будет порядка 1,2 А. Эта величина примерно соответствует параметрам кристаллических решеток. Используя близость значений кристаллических параметров и длины волны де Бройля для электрона с энергией около 1,6-10 эрг, Дэвиссон и Джермер показали, что электрон и в действительности имеет волновой характер. Применяя кристалл никеля как дифракционную решетку, они получили дифракционную картину, которую можно было легко объяснить с помощью волнового движения электрона. Если об истинности корпускулярного характера электрона может возникнуть вопрос, то волновые свойства были обнаружены для таких бесспорно материальных частиц, как нейтрон и атом гелия. [c.41]

Если электронам свойственна волновая природа, то они должны проявлять свойства, характерные для движения волны (дифракцию и интерференцию). Как удалось показать Дэвиссону и Джермеру, в действительности поток электронов, проходя через кристаллическую решетку, претерпевает, подобно рентгеновским лучам, дифракцию (рис. 16). По расположению дифракционных колец измерили длину волн, которая оказалась в согласии с величинами, вычисленными по уравнению (1.37). [c.33]

Рассуждения де Бройля и известные эксперименты Дэвиссона и Джермера с отражением электронных пучков от кристалла убедительно доказали, что частицу микромира следует сопоставлять с некоторым волновым процессом. Природа того, что колеблется , вызывала споры, но в настоящее время общепринятой является точка зрения, согласно которой изменяется вероятность найти частицу в том или ином состоянии. Отсюда вытекает необходимость найти приемы, позволяющие вычислять вероятности значений различных физических величин, характеризующих частицу (координат, импульсов, энергии). [c.32]

Большое значение для выяснения свойств электронов имели опыты Дэвиссона и Джермера (1927 г.), Томсона (1928 г.) и Тартаковского (1928 г.), в которых была обнаружена дифракция электронов при их отражении и прохождении через кри- [c.12]

Как уже указывалось во введении, опыты Дэвиссона и Джермера и др. показывают, что при взаимодействии потока [c.15]

В частности, электрон является одновременно и частицей, и волной. Волновое движение электронов было подтверждено опытами Дэвиссона и Джермера [c.69]

В 1924 г. де Бройль выступил со знаменитым постулатом о существовании волн материи. Согласно формуле де Бройля, электронам при определенной их скорости должна соответствовать длина волны, соизмеримая с межатомными расстояниями в молекулах и кристаллах, а следовательно, рассеиваемый ими пучок электронов должен давать дифракционную картину. Дэвиссон и Джермер в 1927 г. впервые обнаружили такой эффект при рассеянии электронов от монокристаллов никеля В качестве материалов при изучении [c.248]

В настоящее время из опытов Дэвиссона и Джермера [4] и Дж. П. Томсона [5] известно, что диффракционные явления, весьма сходные с теми, которые имеют место для света, могут быть воспроизведены с пучком электронов. Эти опыты дают блестящее подтверждение той гипотезы, впервые выдвинутой де Бройлем [6] и получившей математическое выражение у Шредингера [7], что электроны, вместо классических законов движения, так же как и фотоны, подчиняются законам волнового движения. [c.16]

Дэвиссона и Джермера, Дж. П. Томсона и других по диффракции электронов. Приложимость уравнения (3.12) к электронным волнам была подтверждена путем применения в качестве диффракционных решеток кристаллических решеток и сравнения длины волны электронов, вычисленной из диффракционной картины, с длиной волны, вычисленной из импульса электрона. Если принять, что соотношение Эйнштейна (3.11) соблюдается для электронных волн, то скорость волн дается выражением [c.37]

Масса электронов такова, что при определенной их скорости длина волны электронов будет соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах и кристаллах, а следовательно, рассеиваемый ими пучок электронов должен давать дифракционную картину. В 1927 г. Дэвиссон и Джермер несколько неожиданно для самих себя подтвердили этот вывод экспериментально. [c.174]

ЭТОЙ последней величиной и цифрой 4,52, полученной Дэвиссоном и Джермером, много больше ошибок наблюдений. Таким образом можно считать, что сопоставление результатов определения ср описанными двумя различными методами является экспериментальным подтверждением второй формулы Ричардсона и позволяет сделать также и со стороны эксперимента выбор между первой и второй формулами в пользу второй [173, 174]. [c.96]

В 1927 г. Дэвиссон и Джермер установили, что при рассеянии электронов кристаллами наблюдается дифракция, аналогичная дифракции рентгеновских лучей. Результаты этих опытов подтвердили предположение де Бройля о том, что электрону присущи такие волновые свойства, как длина волны, частота, фаза и способность к интерференции. Однако они находились в явном противоречии с целым рядом других экспериментальных фактов, в частности с результатами Дж. Дж. Томсона, показавшего, что электрон представляет собой частицу с определенной массой, энергией и моментом количества движения. [c.19]

Дифракция электронов была открыта Дэвиссоном и Джермером в 1927 г., т. е. спустя 15 лет после классических работ Лауэ, Вульфа и Брэгга, как только было признано, что поток электронов может вести себя и как корпускулярный, и как волновой процесс. В разработке метода весьма плодотворно участвовал П. С. Тартаковский [42]. См. [31], [43]. [c.163]

Рис. 1.4. Электроны обладают и волновыми свойствами (цитата из работы Дэвиссона и Джермера, 1927 г. см. текст).

И расстояния между ними составляют несколько ангстрем. Это значит, что электроны при отражении от грани кристалла должны давать дифракционную картину того же типа, что и свет, отраженный от решетки на поверхности В 1927 г. Дэвиссон и Джермер показали, что это и происходит на самом деле. Этот результат подтвердил, что движущаяся частица действительно обладает волно- [c.19]

Наличие у электронов волновых свойств вскоре получило прямое экспериментальное подтверждение в открытии явления дифракции электронов. Явление дифракции было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний (см. курс физики). Дифракция всецело обусловливается волновыми свойствами этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. Это явление, теоретически предсказанное де Бройлем (1924), было экспериментально установлено Дэвиссоном и Джермером (1927). В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году. Позднее был разработан основанный на этом явлении метод электронографии, аналогичный методу рентгенографии, получивший в настоящее время широкое применение для исследования строения молекул и кристаллов. На рис. 5 представлена электронограмма молекул СЗг. Подобное же явление дифракции нейтронов послужило основой для разработки метода нейтронографии, также имеющего практическое использование. В результате гипотеза о волновых свойствах микрочастиц получила экспериментальное подтверждение, и в настоящее время принимают, что все частицы микромира, например электрон, всегда [c.47]

Теперь об эксперименте Дэвиссона и Джермера, Поначалу Дэвиссон искал. .. электронные оболочки атомов, а точнее, изучая отражение электронов от твердых тел, он стремился прощупать конфигурацию электрического поля, окружающего отдельный атом. В 1923 г. совместно со своим учеником Г. Канс-маном он получил кривые распределения рассеянных электронов по углам в зависимости от скорости первоначального (нерассеянного) пучка. Схема опыта показана на рис. 4. В этой установке можно было изменять энергию первичного пучка, угол падения на мишень (поверхность металла) и положение детектора. Согласно классической физике рассеянные электроны должны вылетать во всех направлениях, причем их интенсивность мало зависит от угла рассеяния и еще меньше — от энергии первичного пучка. Почти так и получалось в опытах Дэвиссона и Кансмана. Почти., ., но небольшие максимумы на кривых распределения электронов по углам в зависимости от энергии нерассеянного пучка все-таки были. Исследователи приписали их неоднородности электрических полей около атомов мишени. [c.21]

С момента появления работы де Бройля (1925) прошло всего два года, когда были опубликованы поразительные результаты опытов Дэвиссона и Джермера, в которых удалось обнаружить волновые свойства электрона. Пучок параллельно летящих электронов, направленный на поверхность монокристалла никеля, отражается под определенным углом, следуя закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения. Угол, под которым происходит особенно сильное отражение, изменяется по мере изменения скорости электронов в пучке. Это вполне естественно, так как от скорости и должна зависеть длина волны электрона (l=hlmv). Рассчитать эту длину можно по известному уравнению Брэггов для отражения рентгеновских лучей от кристалла [c.28]

Идеи де Бройля были подтверяодены многочисленными экспериментами, в частности опытами Дэвиссона и Джермера в 1927 г., обнаружившими дифракцию электронов, подобную дифракции света. Это открытие подтвердило наличие волновых свойств у электронов. [c.25]

Ядро занимает лишь незначительную часть обш его объема атома, хотя концентрирует почти всю массу атома. Вокруг ядра группируются электроны. Оин вносят очень небольшой вклад в обшую массу атома, но зато занимают большой объем и обусловливают размеры атома. Главная концепция современной теории микромира состоит в том, что в атомной шкале частицы и волны незаметно переходят друг в друга, т.е. частицы имеют свойства воли, а волны - свойства частиц. Несмотря на то, что волновая природа фотонов (то есть света) была установлена давно, почти инкто до 1925 г. не принимал всерьез точку зрения, согласно которой вещество (например, электроны, атомы) подобно волне, а не корпускулярно. Но в 1925 г. Дэвиссон и Джермер открьпш дифракцию (т.е. волновые свойства) электронов на кристаллической решетке. Опыт по дифракции, позднее проведенный с другими частицами, включая молекулярный водород, четко показал, что частицы имеют волновые свойства. [c.5]

Для объяснения волновых свойств электронов, наблюдаемых в опытах Дэвиссона и Джермера и др., надо допустить, что после прохождения периодической структуры распределение электронов в пространстве (регистрируемое фотопластинкой, счетчиком и т. д.) пропорционально относительной интенсивности волны в этом месте. Нельзя предположить, что сами частицы являются образованиями, составленными из волн. При дифракции падающая волна разбивается на систему дифрагированных волн, электрон же ведет себя как единая частица. Нельзя допустить также, что волновые свойства частицы обязаны своим происхол<деннем коллективному поведению системы взаимодействующих частиц (таковы, например, звуковые волны). Дифракционная картина, отмечаемая фотопластинкой, не зависит от интенсивности пучка частиц. Она наблюдается и при очень малой интенсивности пучка частиц [1]. Можно также от--метить, что волновые свойства проявляются и в том случае, когда система содержит всего один электрон, например в атоме водорода. [c.20]

Уже вскоре после того, как был разработан метод дифракции электронов, стало ясно, что, как и рентгеновские лучи, электроны относительно высокой энергии (скажем, 50 кэВ) дают информацию о периодичности в объеме кристалла, тогда как электроны низкой энергии (около 100 эВ), проникающая способность которых составляет всего несколько атомных диаметров, должны давать информацию о структуре поверхности твердого тела. Первая опубликованная экспериментальная работа (Дэвиссон и Джермер [105], 1927 г.) была выполнена на пределе чувствительности. В этой работе не удалось полностью преодолеть значительные экспериментальные трудности по генерации пучка моноэнергетнческих электронов и детектированию их рассеяния. Еще большим препятствием было отсутствие в то время сверхвысоковакуумной техники. Даже при остаточном давлении 10 мм рт. ст. поверхность покрывается монослоем адсорбированного газа примерно за 1 с, [c.227]

Высокой чувствительностью к кристаллической упорядоченности поверхности обладают медленные электроны, сечение рассеяния которых йа атомах очень велико. Это обстоятельство и используется в методе ДМЭ, разработанном Дэвиссоном и Джермером еще в 1927 г. и ш1фоко применяемом и сегодня. [c.51]

Волновое движение электрона было постулировано де Бройлей в 1924 г. Позже, в. 1927 г., волновое движение электрона было экспериментальным путем доказано Дэвиссоном и Джермером. Дуализм электромагнитного излучб1 ия, заключающийся в том, что свет — это од-новремекно и волна, и частица, был перенесен де Бройлем и на движение электрона. Движение любой частицы (фотона, электрона и других) всегда сопровождается распространением волны. [c.12]

При этих опытах температуру Т определяют пирометром. Описанным методом Дэвиссон и Джермер получили для работы выхода из вольфрама значение 4,52 0,05 эл.-в. В то же время Дёшмэн получил из непосредственных измерений эмиссионного тока и пользуясь формулой (4,27) для той же величины, значение 4,485 эл.-в., что представляет собой хорошее совпадение результатов двух совершенно различных методов измерения. Если же применить к тем же экспериментальным данным формулу (4,30), то ср получается равным 4,78 эл.-в. Расхождение между этой последней величиной и числом 4,52 много больше ошибок наблюдения. [c.30]

Дуализм волновой и корпускулярной теорий излучения навел де-Бройля (1925 г.) на мысль, что подобная двойственность присуща также электронам и другим материальным частицам. Он предположил, что такого рода частицы связаны с волнами мат рии, причем соотношение между длиной волны и импульсом определяется уравнением (3.8). Вскоре после этого в том же 1925 г. Элзассер указал, что можно обнаружить волновые свойства электрона путем, наблюдения диффракционных эффектов в соответствующих условиях. Такие наблюдения были сделаны в 1927 г. Дэвиссоном и Джермером, которые изучали диффракцию электронов при отражении от поверхности кристалла никеля, и, независимо, Томсоном, применившим в качестве диффракционных решеток тонкие металлические листочки. В каждом случае результаты опытов удовлетворительно совп али с теми данными, которые вычислялись в предположении, что соответствующая длина волны впределяется по известному импульсу из соотношения де-Бройля (см. уравнение (3.8)]. Дальнейшим подтверждением ассоциации волн и материи явились эксперименты, обнаружившие диффракцию частиц водорода и гелия. Подобные эффекты должны теоретически наблюдаться при движении любых частиц, но при отно-ч ительно большой массе последних соответствующая длина волны настолько мала, что невозможно подобрать подходящую диффракционную решетку. [c.32]

Теперь об эксперименте Дэвиссона и Джермера. Поначалу Дэвиссон искал. .. электронные оболочки атомов, а точнее, изучая отражение электронов от твердых тел, он стремился прощупать конфигурацию электрического поля, окружающего отдельный атом. В 1923 г. совместно со своим учеником Г. Кансманом он получил кривые распределения рассеянных электронов по углам в зависимости от скорости первоначального (нерассеянного) пучка. Схема опыта показана на рис. 4. В этой установке можно было изменять энергию первичного пучка, угол падения на мишень (поверхность металла) и положение детектора. Согласно [c.19]

Дэвиссон и Джермер и молодой Томсон (сын Дж. Дж. Томсона-Я. Д.)) приступили к выполнению опыта, за который еще несколько лет назад их бы поместили в психиатрическую больницу для наблюдения за их дущевным состоянием. Но они добились успеха В итоге, наличие у электрона волновых свойств стало твердо установленным экспериментальным фактом. [c.22]

В 1927 г. Дэвиссон и Джермер з становили, что электроны, отражающиеся от монокристалла никеля, действительно подвергаются диффракции, подобно рентгеновским лучам. Советский учёный П. С. Тартаковский и Томсон открыли диффракцию быстрых электронов на металлических фольгах. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология