Экспериментальная часть. Для изучения дифракции электронов и определения межплоскостных расстояний используется экспериментальная установка

Рис.4. Экспериментальная установка для изучения дифракции электронов

1- электронно-лучевая трубка; 2 – источник высокого напряжения;

3 – универсальный источник питания

Устройство специальной электронно-лучевой трубки и схема подключения ее представлена на рис.5 и рис.6. В вакуумированной сферической стеклянной колбе находится электронная пушка, позволяющая формировать сфокусированный электронный пучок из электронов, испущенных катодом в результате термоэлектронной эмиссии. Электроны этого пучка обладают одинаковой кинетической энергией, определяемой ускоряющей разностью потенциалов U _а, которая приложена между катодом и анодом. Ускоренные электрическим полем электроны дифрагируют на тонком поликристаллическом слое графита и формируют кольцеобразную дифракционную картину, которая визуализируется с помощью флуоресцентного слоя, нанесенного на внутреннею поверхность стеклянной колбы.

Рис.5. Устройство специальной электронно-лучевой трубки

Рис.6. Схема подключения электронно-лучевой трубки

Возникновение дифракционной картины при рассеянии электронов на поликристаллах графита подтверждает наличие у них волновых свойств. Диаметр дифракционного кольца зависит от ускоряющего напряжения, определяющего длину волны электронов. Учитывая, что угол скольжения при дифракции электронов в два раза меньше угла их отклонения от направления первоначального распространения, величину можно определить на основе геометрического построение, показанного на рис.7:

, (4)

где D = 127 мм – внутренний диаметр стеклянной колбы, 2 r – диаметр кольца, которое образуется на флуоресцирующем экране трубки.

Рис.7. Схема формирования дифракционной картины