Dyfrakcja wiązki elektronów na polikrystalicznej warstwie grafitu

Zagadnienia do opracowania.

  1. Dualizm korpuskularno–falowy cząstek materii:
    1. postulat de Broglie’a;
    2. doświadczalne potwierdzenie falowych własności elektronów;
    3. własności fal de Broglie’a.
  2. Układy krystalograficzne:
    1. rodzaje sieci i struktur krystalograficznych;
    2. płaszczyzny sieciowe i ich opis za pomocą wskaźników Millera;
    3. struktura krystalograficzna grafitu i miedzi.
  3. Dyfrakcja fal na kryształach:
    1. rodzaje wiązek uginanych na kryształach ze szczególnym uwzględnieniem wiązki elektronowej;
    2. prawo Bragga; kąty rozproszenia wiązek padających;
    3. metody doświadczalne badania dyfrakcji fal na kryształach ze szczególnym uwzględnieniem metody Debye’a – Scherrera.
  4. Budowa i zasada działania działa elektronowego:
    1. zjawisko termoemisji;
    2. formowanie wiązki elektronów; cylinder Wehnelta.

Zestaw przyrządów.

  1. Zasilacz wysokiego napięcia 0 – 10 kV.
  2. Lampa z działem elektronowym i rezystorem 10 MΩ.
  3. Regulowany zasilacz wielofunkcyjny 0– 600 V DC.

Literatura.

  1. R. Eisberg, R. Resnick – „Fizyka kwantowa atomów, cząsteczek, ciał stałych, jąder i cząstek elementarnych”, PWN, Warszawa 1983.
  2. A. Kopystyńska – „Wykłady z fizyki atomu”, PWN, Warszawa 1989.
  3. H. Haken, H.Ch. Wolf – „Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej”, PWN, Warszawa 1997.
  4. J. Ginter – „Wstęp do fizyki atomu , cząsteczki i ciała stałego”, PWN, Warszawa 1986.
  5. C. Kittel – „Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1999.
  6. H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards – „Wstęp do fizyki atomowej”, PWN, Warszawa 1983.
  7. K. Dasiak – „Dyfrakcja elektronów na polikrystalicznej warstwie grafitu” – praca magisterska, UG, Gdańsk 2007.
  8. Katalog firmy PHYWE, opis zestawu doświadczalnego P25113000.
  9. T. Penkala – „Zarys krystalografii”, PWN Warszawa 1983.
  10. B.D. Cullity – „Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich”, PWN, Warszawa 1964.
  11. V. Acosta, C.L. Cowan, B.J. Graham – „Podstawy fizyki współczesnej”, PWN, Warszawa 1981.
  12. Handbook ”Laboratory Experiments Physics”,Phywe System GmbH&Co. K.G.
  13. H. Ibach, H.Lϋth – “Solid State Physics”, Springer, Berlin 1993.
  14. B.K.Vainsthein – “Fundamentals of Crystals”. Springer, Berlin 1996.
  15. A.P. Arya– “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn&Bacon, Inc., Boston 1971.
  16. Ch. Kittel– “Introduction to Solid State Physics”, Wiley,2004.
  17. H. Haken, H.Ch. Wolf– “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, Berlin, Heidelberg 2000.
  18. J.H. Moore, Ch. C.Davis, M.A. Coplan– “Building Scientific Apparatus”, Westview Press, 2003.

Electron beam diffraction on a layer of polycrystalline graphite

Background theory

  1. Wave – particle duality of matter:
    1. De Broglie postulate;
    2. experimental confirmation of the electron’s wave properties;
    3. properties of  de Broglie waves.
  2. Crystallographic structures:
    1. types of lattices and crystallographic structures;
    2. lattice planes and Miller indices;
    3. the crystal structure of graphite and copper.
  3. Wave diffraction in crystals:
    1. types of diffraction in crystals, focussing in particular on electron beams;
    2. Bragg’s law; scattering angles of the incident beam;
    3. experimental methods for studying diffraction in crystals, with emphasis on the method of Debye – Scherrer.
  4. Construction and operation of electron guns:
    1. thermoemission;
    2. forming an electron beam; Wehnelt cylinder.

 

Apparatus

  1. High-voltage power supply 0 – 10 kV.
  2. Lamp with electron gun and 10 MΩ resistor.
  3. Multi-function power supply 0 – 600 V DC.

Literature

  1. Handbook “Laboratory Experiments Physics”, Phywe System GmbH & Co. K.G.
  2. H. Ibach, H.Lϋth – “Solid State Physics”, Springer, Berlin 1993.
  3. B.K. Vainsthein – “Fundamentals of Crystals”. Springer, Berlin 1996.
  4. A.P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn & Bacon, Inc., Boston 1971.
  5. Ch. Kittel – “Introduction to Solid State Physics”, Wiley, 2004.
  6. H. Haken, H.Ch. Wolf – “The Physics of Atoms and Quanta”, Springer, Berlin, Heidelberg 2000.
  7. J.H. Moore, Ch.C.  Davis, M.A. Coplan – “Building Scientific Apparatus”, Westview Press, 2003.

0 komentarzy:

Dodaj komentarz

Chcesz się przyłączyć do dyskusji?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz