Wellenlänge
und Impuls von Teilchenstrahlen - Elektronenbeugung
am Gitter
Schießt
man einen Elektronenstrahl auf ein
Gitter (z.B. eine Silberfolie), so entsteht ein ähnliches Interferenzmuster
wie bei monochromatischen Röntgenstrahlen!
Die beiden Abbildungen
zeigen die Interferenzmuster, die bei der Beugung von Röntgenstrahlen
an der Silberfolie bzw. beim Beschuss der Silberfolie mit
|
Elektronen auf einem Detektorschirm entstanden sind.
|
|
Elektronen, die man üblicherweise als Teilchen betrachtet, verhalten sich wie eine Welle.
Die richtige Interpretation dieses Verhaltens liefert die Quantenmechanik !
Aus den Abständen der Anordnung und den Durchmessern der Beugungsringe kann man - wie bei
der Beugung elektromagnetischer Wellen - eine Wellenlänge
le
berechnen
und den
|
Elektronen zuordnen. Wir sprechen daher von der Wellenlänge
der Elektronen.
Wovon hängt die Wellenlänge leab?
|
|
Die
Elektronen werden zwischen zwei elektrisch geladenen Platten, an denen
eine Spannung anliegt, beschleunigt und dann auf die Silberfolie gelenkt.
Erhöht
man die Beschleunigungsspannung, werden die Elektronen schneller
und die
|
Abstände der Interferenzstreifen verkleinern
sich, die Wellenlänge wird folglich auch kleiner.
Je
schneller die Elektronen, desto kleiner ist ihre Wellenlänge!
|
|
Genauer:
Die Wellenlänge le und der Impuls
p der Elektronen sind indirekt proportional zueinander!
oder kurz: le
~ 1/p
Diese
Beziehung hat der Physiker De-Broglie allgemein
für alle Teilchen gefunden.
|