Опыты подтверждающие гипотезу де Бройля о волновых свойствах микрочастиц.
Экспериментальное
подтверждение гипотезы де Бройля. Опыт
Дэвиссона и Джермера.
Впервые гипотеза де Бройля была подтверждена экспериментально в опытах по дифракции электронов американскими физиками К. Дэвиссоном (C.Devisson) и Л. Джермером (L. Germer). Схема опыта представлена на рис.2. Параллельный моноэнергетический пучок электронов, получаемый с помощью электронно-лучевой трубки 1, направляется на мишень 2 (монокристалл никеля). Отраженные электроны улавливаются коллектором 3, соединенным с гальванометром. Коллектор можно устанавливать под любым углом относительно падающего луча.
Рассмотрим
результаты опытов Дэвиссона и Джермера.
Например, в одном из опытов наблюдалась
дифракция электронов с энергией 54 эВ.
Первый дифракционный максимум наблюдался
под углом j =
50о (см.
рис.2). Импульс электрона связан с его
кинетической энергией формулой 
.
Из формулы де Бройля определяем длину
волны электронов:
.
В
то же время по формуле
Брегга для
максимума первого порядка при дифракции
на кристалле никеля с периодом решетки d =
0,091 нм получаем:
также
опыты ТАРТАКОВСКОГО И ТОМСОНА, БИБЕРМАНА,
СУШКИНА И ФАБРИКАНТА.
Опыты Франка и Герца по определению дискретных энергетических уровней атома.
Опыты Франка–Герца показывают:
- столкновение с низкоэнергетичным электроном переводит атом в возбужденное состояние;
- энергия, передаваемая электроном атому, всегда имеет дискретные значения;
- величины полученных таким образом энергетических уровней согласуются с результатами
спектроскопических наблюдений.
Для опытов требуются источник электронов (обычно термоэмиссионный катод) и система электродов
для ускорения электронов до нужнойэнергии. Пучок ускоренных электронов сталкивается с атомами исследуемого вещества в газообразном состоянии, и исследуется влияние ускоряющего напряжения на
процесс возбуждения атомов.
Правило Ленца для определения направления индукционного тока.
Индукционный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле так, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется. Чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше индукционный ток.
МАГНИТНЫЙ ПОТОК ( или поток магнитной индукции)
Магнитным потоком через поверхность площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и n.
Магнитный поток пропрционален числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S.
Магнитный поток характеризует распределение магнитного поля по поверхности , ограниченной контуром.
Магнитный поток в 1Вб создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м2, расположенной перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Правило Ленца
Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, которым он вызван.
Применение правила Ленца
1. показать направление вектора В внешнего магнитного поля; 2. определить увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур; 3. показать направление вектора Вi магнитного поля индукционного тока ( при уменьшении магнитного потока вектора В внешнего м.поля и Вi магнитного поля индукционного тока должны быть направлены одинаково, а при увеличениии магнитного потока В и Вi должны быть направлены противоположно ); 4. по правилу буравчика определить направление индукционного тока в контуре.