Экспериментальное обнаружение волн де Бройля

Интерференция электронов при отражении от кристаллов была обнаружена, но не понята еще до появления гипотезы де Бройля. Производя опыты по рассеянию электронов тонкими металлическими пленками в 1921-1923 гг., Дэвиссон и Кэнсман наблюдали определенно выраженную зависимость интенсивности рассеянного пучка от угла рассеяния. Положение и величина получающихся максимумов на кривой рассеяния существенно зависели от скорости электронов. В одном из опытов, в котором электроны рассеивались никелевой пластинкой, стеклянный прибор лопнул и пластинка окислилась. После длительного прокаливания пластинки в вакууме и атмосфере водорода произошла перекристаллизация с образованием некоторого количества крупных кристаллов. При повторении опыта по рассеянию электронов с этой пластинкой кривая рассеяния резко изменилась: количество максимумов сильно возросло, а сами максимумы сделались значительно более отчетливыми. На рис. приведены полярные диаграммы рассеяния электронов до прокаливания пластинки (а) и после прокаливания (б).

а)   б)

На этих диаграммах вдоль радиусов-векторов отложены отрезки, пропорциональные интенсивности рассеяния электронов в соответствующих направлениях. Происхождение максимумов и минимумов на кривых рассеяния долгое время оставалось непонятным, пока их не истолковали как результат интерференционного отражения волн де Бройля от соответствующих атомных плоскостей крупных кристаллов, образовавшихся в результате перекристаллизации. Это истолкование было подтверждено в 1927 г. опытами Дэвиссона и Джермера. Таким образом, была открыта дифракция электронов. С них началось система­тическое исследование этого явления.

Поляризация света.

Поляризация света. – физическая характеристика оптического измерения, описывающая поперечную анизотропию световых волн, т.е. неэквивалентность различных направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу.

Свет – суммарное электромагнитное излучение множества атомов, если из множества выбрать одну, то её можно представить в виде двух взаимно перпендикулярных векторов и .

Электромагнитная волна – волна поперечная

Все законы изменения аналогичны законам изменения , поэтому, для простоты рассуждений, будем говорить лишь о .

Т.к. источниками света являются атомы, а их количество в источнике N, то пространственную ориентацию для произвольно выбранного момента расположение векторов источника можно дать в виде

	Все направления равновероятны (ориентации различны) – естественный свет
	Если под действием внешних влияний на свет (или особенностей источника), появляется преимущественное направление колебаний , то свет – частично поляризован.
	Если колебания происходят только в одном определённом направлении – полностью поляризованный свет.

Плоскость колебаний называется плоскостью колебаний.

Плоскость колебаний называется плоскостью поляризации.

v Схематическое обозначение плоскостей колебаний естественного и поляризованного света v Колебания в плоскости чертежа Колебания в плоскости, перпендикулярной чертежу Поочерёдное колебания (естественный свет)

Вопросы для самоконтроля:

1) Какое явление называют интерференцией света?

2) Какой свет называют естественным, плоско поляризованным, частично поляризованным? Поляризованным по круги или по эллипсу?

3) Что называется плоскостью колебаний и плоскостью поляризации?

4) Какое явление называют дифракцией света и при каких условиях оно наблюдается?

5) В чем заключается принцип Гюйгенса – Френеля?

Список литературы

Основная

1.Рогачев, Н.М. Курс физики. Учебное пособие/ Н.М. Рогачев. –С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010 г. - 448 с.

Дополнительная

1. Грабовский, Р.И. Курс физики. 6-е изд. / Р. И. Грабовский. – СПБ. : Издательство «Лань», 2002. – 608 с

Лекция 17