6 Виконання роботи

Отримуємо за допомогою експериментальної установки зображення дифракційної картини від полікристалічної плівки досліджуваної речовини на люмінесцентному екрані та фотопластинці. Це зображення (електронограма) подане на рис. 1.8.

Рисунок 1.8 – Електронограма, що створена електронним пучком, який пройшов крізь тонку полікристалічну плівку досліджуваної речовини. Масштаб 1:1

За допомогою лінійки вимірюємо на електронограмі діаметри чотирьох найближчих до центра дифракційних кілець. Результати вимірів записуємо у таблицю 1.2.

Обчислюємо середні значення діаметрів кілець

Таблиця 1.2

Номер кільця i (від центра)	1	2	3	4
Результати вимірювання діаметра кільця D, мм
Середнє значення <D>, мм
Загальна похибка ΔD, мм
Число ряду (1.8) N	3	4	8	11
, мм (див.(1.13))
ΔK, мм
L=606,0±1,0 мм; U=50,00±0,10 кВ

Обчислюємо середні значення випадкової похибки

=

=

=

=

Похибку приладу приймаємо рівною ΔD_пр=0,5 мм.

Знаходимо загальну похибку виміру діаметрів

=

=

=

=

Знайдену загальну похибку записуємо у таблицю 1.2.

Впевнимось, що досліджувана речовина має кубічну гранецентровану кристалічну решітку. Для цього, використовуючи числа N (1.8) та співвідношення (1.12), обчислюємо сталу для різних кілець та її похибку .

=

=

=

=

=

=

=

=

Значення N_i, К_i, ΔK_i запишемо у таблицю 1.2.

Як бачимо, усі значення К_i , що отримані для різних кілець (різні i), з урахуванням похибки ΔK_i є однаковими. Це означає, що досліджувана кристалічна решітка має кубічну гранецентровану решітку.

Знайдемо середнє значення коефіцієнту <К> та його похибку ΔK:

=

=

=

Визначимо сталу кристалічної решітки <а> та її похибку Δа:

=

=

При обчисленнях використаємо такі значення наступні сталих:

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 знехтуємо.

Використовуючи таблицю 1.1 та результати обчислень сталої кристалічної решітки визначаємо, який метал використовувався у якості досліджуваної речовини.

Висновки

В результаті виконання лабораторної роботи провели дослід, в якому спостерігали хвильові властивості електронів. А саме, експериментально вивчили явище дифракції електронів на полікристалічній плівці досліджуваної речовини.

Ознайомились з роботою електронного мікроскопа.

Виходячи з того, що значення сталої , що отримані з використанням чисел N (1.8), враховуючи похибку ΔK_i є однаковими

К₁=< К ₁> ± Δ К ₁=

К₂=< К₂> ± Δ К ₂=

К₃=< К ₃> ± Δ К ₃=

К₄=< К₄> ± Δ К₄=

можна стверджувати, що досліджувана речовина має кубічну гранецентровану кристалічну решітку.

Визначили сталу кристалічної решітки досліджуваної речовини:

a=<a> ± Δa=

Порівнюючи отримане значення з тими, що подані в таблиці 1.1 можна стверджувати, що досліджуваною речовиною є

1 Савельев И.В. Курс физики: Учебн.: В 3-х т. Т.3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1989.

   Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики: Навч. посібник: У 2 кн. Кн 2. Оптика. Фізика атома і атомного ядра. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Либідь, 2001.

20