Опыты Тартаковского и Томсона (1928 г.)

Результат опытов: дифракционная картина была получена при прохождении электронного пучка через металлическую фольгу. Сущность опытов заключалась в следующем.

Пучок электронов проходил сквозь тонкую поликристаллическую фольгу, изготовленную из золота, рассеивался и попадал на фотопластинку (рис. 1.2). Полученная таким способом электронограмма золота представляла собой чередование темных и светлых колец.

Дальнейшее развитие экспериментальной техники позволило обнаружить дифракционные явления при рассеивании нейтронов, протонов, атомных и молекулярных пучков.

В настоящее время разработаны и успешно применяются современные методы исследования структуры веществ, основанные на явлении дифракции микрочастиц.

Электронография- метод, основанный на явлении дифракции электронов; используется для исследования структуры веществ, в частности структуры поверхности.

Нейтронография– метод, основанный на явлении дифракции нейтронов; используется для исследования структуры твердых тел (в основном кристаллов, содержащих водород).

Установим смысл волн де Бройля.

Дифракционная картина, наблюдаемая для микрочастиц говорит о том, что в одних направлениях рассеивается большее число частиц, чем в других. Эти направления соответствуют наибольшей интенсивности волн де Бройля.

Интенсивность волн де Бройля в данной области проcтранства I пропорциональна числу частиц n, попавших в эту область

(1.1.7)

Число частиц пропорционально вероятности W их попадания в эту область

. (1.1.8)

С другой стороны, интенсивность волны пропорциональна квадрату ее амплитуды

. (1.1.9)

Отсюда следует, что квадрат амплитуды волны де Бройля в данной точке пространства является мерой вероятности того, что частица обнаруживается в этой точке.

Необходимо отметить, что волны де Бройля имеют вероятностный, статистический смысл и не имеют никакого отношения к электромагнитным волнам.

Выясним, можно ли обнаружить волновые свойства у макроскопических тел. Будем исходить из условия, что дифракция частиц может наблюдаться, если длина волны де Бройля по порядку величины сравнима с периодом структуры: .

Рассмотрим движение тела массой 1г и скоростью 1см/с. В этом случае длина волны де Бройля равна

м.

Так как структур с периодом м не существует в природе, то возможности обнаружения такой волны в дифракционном опыте нет.