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电子衍射实验视频简介 电子衍射实验是曾荣获诺贝尔奖金的重大近代物理实验之一，也是现代分析 测试技术中，分析物质结构，特别是分析表面结构最重要的方法之一。现代晶体 生长过程中，用电子衍射方法进行监控，也十分普遍。1927年Davsso和Germer 首次实验验证了De Broglie 关于微观粒子具有波粒二象性的理论假说，奠定了 现代量子物理学的实验基础。本实验主要用于多晶体的电子衍射现象，测量运动 电子的波长；验证德布罗意关系。视频主要讲解以下内容： 一、实 验目 的 (1)拍摄电子衍射图样，计算电子波波长； (2)验证德布罗意公式． 二、实验仪器：WDY—V 型电子衍射仪 （JK—150型真空机组、FZh-2B 型复合真 空计） 三、原理： h h 1、德布罗意假说：电子波的波长： p mv 电子在加速电压U 的作用下所获得的动能： eU 1 mv 2  h 12.25 A  2 2meU U 当U很大时，电子的速度很大，由速度变化所引起的电子质量的变化将不能 被忽略，由相对论理论： m 0 m 2 1v 2 c 2 2 2 1 电子动能变为：E mc m c m c ( 1) k 0 0 1v 2 c 2 由此经相对论修正后电子波的波长为： h eU 1 2  (1 2 ) 2Um e 2m c 0 0 12.25 6 将各常数代入后得：  (10 .489 10 U ) A  （A） U 2、衍射定律及多晶薄膜的电子衍射图样 1）晶体光栅 2）衍射规律 布拉格公式： 2 d hkl sin  n  简化的布拉格公式：2 d sin   hkl a 2 2 2 对立方晶系：d hkl 令：M h k l 2  2 2 h k l 可得： sin 2  : sin 2  : sin 2  :  M : M : M :  1 2 3 1 2 3 即：同一张电子衍射图样中，电子波长、晶格常数相同，所以各衍射线 sin 2  之 比等于各衍射线所对应的反射晶面指数平方和之比。 入 射 电 3）多晶薄膜的衍射图样 多晶样品薄膜 子束 对多晶薄膜，其电子束的衍射 2 图样是一个以电子束入射线为轴线，