рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Волны де Бройля

Волны де Бройля - Лекция, раздел Механика, Лекции по дисциплине физические основы электронной техники. Квантовая механика Квантовая Механика Является Разделом Теоретической Физики, Который Изучает Дв...

Квантовая механика является разделом теоретической физики, который изучает движение частиц в области микромира, то есть объясняет явления, которые происходят в объемах с линейными размерами м. Поведение микрочастиц может сильно отличаться от поведения макроскопических объектов, и это связано с их фундаментальным свойством – двойственным характером. Подобно тому, как свет имеет корпускулярные свойства (теория Эйнштейна), так и микрочастице присущие волновые свойства. Эту гипотезу впервые выдвинул в 1924 году Луи де Бройль, а 1927 – подтвердили опыты Девиссона и Джермера. По де Бройлю микрочастице с энергией и импульсом можно поставить в соответствие волну с частотой и волновым вектором , которые определяются из соотношений

 

. (1.1)

 

Такие волны названы волнами вещества, а в дальнейшем за ними утвердилось название дебройлевских. Классическими опытами, которые подтвердили волновые свойства микрочастиц, являются опыты Дэвиссона и Джермера (рис. 1.2 а). В них наблюдалась дифракция электронов при рассеянии на кристалле. Полученные диаграммы рассеяния имели такой же характер, как и в случае рассеяния рентгеновских лучей, то есть максимумы рассеяния подчинялись классической формуле Вульфа[24]-Брэггов[25] (рис. 1.2 6)

 

, (1.2)

 

где – межплоскостное расстояние в кристалле, – угол скольжения, – длина волны, – порядок отражения (=1, 2, 3, …).

Анализ расположения соответствующих максимумов показал, что условие (1.2) выполняется не совсем точно (рис.1.1в). Это объясняется наличием внутрикристаллического поля, под воздействием которого длина волны электрона изменяется, то есть на поверхности кристалла электронная волна преломляется. Показатель преломления определяется потенциалом пучка и потенциалом внутрикристаллического поля :

 

. (1.3)

 

Обычно В и для быстрых электронов ненамного больше единицы, однако для медленных электронов может быть заметно больше единицы.

а б
в

 

Рис.1.1. Опыты Дэвиссона и Джермера: а) схема установки. Электроны внутри детектора задерживаются полем, так что в ток, который измеряется, вносят вклад только те электроны, которые были рассеяны без потери энергии; б) полярная диаграмма интенсивности отражения; в) интенсивность пучка отраженных электронов в зависимости от ускоряющего напряжения при постоянном угле падения

 

Волновые свойства электронов нельзя объяснить как некоторый эффект коллектива электронов: волновые свойства присущие каждому отдельному электрону. Это подтвердили интересные опыты Фабриканта[26] с сотрудниками (1949). Они наблюдали дифракцию очень слабого пучка электронов – отрезок времени между двумя последовательными актами пропуска электронов более чем в раз превышало время, необходимое для прохождения электрона через прибор. Это давало уверенность, что на поведение электрона не влияют другие электроны пучка. Эксперимент показал, что при значительной экспозиции возникала такая же дифракционная картина, как и в случае обычных электронных пучков.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Лекции по дисциплине физические основы электронной техники. Квантовая механика

Черняков э и лекции по дисциплине.. физические основы электронной техники квантовая механика введение..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Волны де Бройля

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Измерение в квантовой механике. Соотношение неопределенности
В связи со специфическими особенностями микрообъектов особенного значения приобретает вопрос об измерениях в квантовой механике. Процесс измерения включает в себя наблюдаемую систему, измерительный

Волновая функция
Для полного описания состояния системы (частицы) необходимо столько физических величин, сколько степеней свободы имеет система. Совокупность физических величин, которые полностью определяют сост

Принцип суперпозиции
  В классической механике известен принцип суперпозиции. Примером могут служить колебания струны. Наравне с колебаниями чистого типа возможна суперпозиция колебаний различных типов. В

Закон сохранения числа микрочастиц
  Получим из уравнения Шредингера закон сохранения числа частиц. Запишем уравнение Шредингера и комплексно сопряженное ему    

Свободное движение микрочастицы
  Рассмотрим некоторые самые простые случаи движения микрочастицы в потенциальных полях. Начнем со свободного движения. Оператор Гамильтона в этом случае имеет вид &

Рассеяние микрочастицы на потенциальной ступени
  Потенциальное поле при

Туннельный эффект
  Большой интерес вызывает задача прохождения частицы через потенциальный барьер конечной протяжности. Определим коэффициент прозрачности

Микрочастица в потенциальной яме
  Сделаем предварительно замечание: непрерывность производной от волновой функции не имеет места, если за некоторой поверхностью потенциальная энергия обращается в бесконечность. В эт

Квантово-механический осциллятор
  Атомы в молекулах и кристаллах осуществляют колебания возле положения равновесия. При малых смещениях на атом действует сила, которая пропорциональная смещению

Микрочастица в потенциальной яме конечной глубины
Потенциальное поле ямы имеет вид при

Микрочастица в связанных потенциальных ямах
Задача о движении частицы (электрона) в связанных потенциальных ямах (рис.1.10) оказывается полезной для понимания природы ковалентных связей в молекулах. Решения будем искать в предположе

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги