Порядок виконання роботи. 1 За допомогою інженера, що обслуговує електронний мікроскоп, та викладача введіть у дію електронний мікроскоп у режимі електронографії.
1 За допомогою інженера, що обслуговує електронний мікроскоп, та викладача введіть у дію електронний мікроскоп у режимі електронографії.
2 На люмінесцентному екрані отримати зображення дифракційної картини від досліджуваного матеріалу. Отримати це зображення на фотопластинці (дифракційне зображення на фотопластинці називають електронограмою). Воно матиме вигляд, як на рис. 7.3.8.
3 За допомогою лінійки виміряти на електронограмі діаметри всіх дифракційних кілець. Вимірювання діаметра кожного кільця провести п’ять разів (у різних місцях кільця). Результати вимірювань занести до табл. 7.3.2.
4 Обчислити середнє значення діаметра 
для кожного кільця ( 
). Результати обчислень записати у табл. 7.3.2.
Рисунок 7.3.8 – Електронограма, що створена електронним пучком, який пройшов крізь тонку полікристалічну плівку досліджуваної речовини. Масштаб 1:1
5 Обчислити випадкову похибку, оцінити похибку приладу, знайти загальну похибку вимірювання діаметра 
для кожного кільця. Результати обчислень занести до табл. 7.3.2.
6 Упевнитися, що досліджувана речовина має кубічну гранецентровану кристалічну ґратку. Для цього, використовуючи числа N (7.3.8) та співвідношення (7.3.12), обчислити сталу 
(7.3.13) для різних кілець. Також знайти похибку 
. Значення Ni, Кi, ΔKi записати у табл. 7.3.2. Порівняти значення Кi , отримані для різних кілець (різні i), з урахуванням похибки ΔKi. Зробити висновок.
Таблиця 7.3.2
| Номер кільця i (від центра) | ||||
| Результати вимірювання діаметра кільця D, мм | ||||
| Середнє значення < D >, мм | ||||
| Загальна похибка ΔD, мм | ||||
| Число ряду (7.3.8) N | ||||
 , мм
| ||||
| ΔK, мм | ||||
| а, нм | ||||
| Δа, нм | ||||
| L = 606,0 ± 1,0 мм; U = 50,00 ± 0,10 кВ |
7 Занести у табл. 7.3.2 значення прискорювальної напруги електронного мікроскопа U та відстані L між об’єктом та фотопластинкою (люмінесцентним екраном) 12 електронного мікроскопа, що є відомими величинами. Використовуючи співвідношення (7.3.13), визначити сталу кристалічної ґратки 
та її похибку Δа для кожного досліду:
, (7.3.14)
. (7.3.15)
При обчисленні використати, що
c = 2,99792458 108 м/с, e = 1,60217733 10-19 Кл,
m = 9,1093897 10-31 кг, h = 6,6260755 10-34 Дж с.
Похибкою цих сталих знехтувати. Результати розрахунків занести до табл. 7.3.2.
8 Користуючись табл. 7.3.1 та результатами обчислень сталої кристалічної ґратки, визначити, який метал використовувався як досліджувана речовина.
9 За результатами роботи зробити висновки, в яких для кожного досліду навести результати вимірювань сталої 
( 
), сталої кристалічної ґратки ( 
); з’ясувати, який метал використовувався як досліджувана речовина.
Контрольні питання[28])
1 Дифракція рентгенівських променів на просторових структурах. Закон Вульфа-Брегга. Рентгенівська спектроскопія. Рентгеноструктурний аналіз.
2 Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Гіпотеза де Бройля. Довжина хвилі де Бройля для електрона, що вільно рухається.
3 Досліди Девісона та Джермера. Досліди Томсона та Тартаковського.
4 Статистична інтерпретація хвиль де Бройля.
5 Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона, який прискорений електричним полем із різницею потенціалів U у нерелятивістському випадку. Оцінити її значення для випадку, коли U = 50,0 В (умови досліду Девісона та Джермера).
6 Оцінити швидкість, з якою рухається електрон в електронному мікроскопі (U = 50,0 кВ), і порівняти її зі швидкістю світла у вакуумі. Чи потрібно для розрахунків використовувати релятивістські формули?
7 Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона, який прискорений електричним полем у загальному релятивістському випадку. Оцінити її значення, якщо прискорювальна напруга U = 50,0 кВ(як і в лабораторній роботі).
8 Описати схему формування дифракційної картини електронами в цій лабораторній роботі.
9 Які кристалічні ґратки називають гранецентрованими? Зробити рисунок такої ґратки. Що розуміють під сталою кристалічної ґратки? Показати на рисунку відстані між паралельними площинами атомів кристала.
10 Описати оптичну схему електронного мікроскопа та принцип його роботи, два режими роботи електронного мікроскопа.
11 Довести розрахункову формулу (7.3.12).
12 Довести формулу (7.3.15)
7.4 Лабораторна робота
«Визначення лінійного коефіцієнта поглинання радіоактивного випромінювання»
Мета роботи: експериментально визначити лінійний коефіцієнт поглинання радіоактивного випромінювання.
Обладнання: 1) газорозрядний лічильник Гейгера-Мюллера; 2) джерело радіоактивного препарату в свинцевій оболонці; 3) металеві пластинки відомої товщини; 4) лічильник електричних імпульсів; 5) секундомір; 6) джерело живлення лічильника Гейгера-Мюллера.
Дата добавления: 2015-05-05; просмотров: 674;