Fizikos teorija su pavyzdžiais

Supratimas apie pn Puslaidininkio bandinyje galima sudaryti skirtingo laidumo tipo sritis. Tarp puslaidininkinio darinio p ir n sričių susidaro pereinamasis sluoksnis, vadinamas pn sandūra. pn sandūros būna staigios ir tolydinės, simetrinės ir nesimetrinės. Staigiojoje pn sandūroje priemaišų koncentracijos kinta šuoliu, tolydinėje – palaipsniui. Pn sandūra yra simetrinė, kai donorinių priemaišų koncentracija n srityje yra tokia pat kaip akceptorinių priemaišų koncentracija p srityje. Jeigu priemaišų koncentracijos nevienodos, susidaro nesimetrinė pn sandūra. Nagrinėkime staigiąją simetrinę pn sandūrą silicio monokristalo luste (1 pav., a), į kurio kairiąją pusę įterpta akceptorinių priemaišų (jų koncentracija ja Na ), į dešiniąją pusę – donorinių priemaišų (jų koncentracija – Nd ). Sakykime, kad Na Nd 1016/cm3. Vidutinių temperatūrų srityje visi priemaišų atomai yra jonizuoti. Todėl kairiojoje darinio pusėje skylių koncentracija pp Na 1016 cm-3. Elektronų koncentracija dešiniojoje darinio pusėje nn Nd 1016 cm-3. Greta pagrindinių krūvininkų abiejose darinio pusėse yra šalutinių krūvininkų. Jų koncentracijas galime rasti iš išraiškos pn  Kai temperatūra 300 K, savųjų krūvininkų koncentracija ni silicyje yra 1,51010 cm-3. Tada elektronų koncentracija kairiojoje darinio pusėje np=ni2/pp=2.25cm-3, skylių koncentracija dešiniojoje pusėje pp=ni2/nn=2.25cm-3. Sujungus p ir n sritis, dėl didelių krūvininkų koncentracijų gradientų vyksta jų difuzija per sandūrą. Skylės iš p srities difunduoja į n sritį, elektronai iš n srities – į p sritį. Dėl difuzijos krūvininkų koncentracijos pn sandūroje kinta ne taip staigiai, kaip legiruojančiųjų priemaišų koncentracijos, o palaipsniui (1 pav., b). Pereinamajame sluoksnyje tarp p ir n sričių krūvininkų koncentracijos yra daug kartų mažesnės nei už jo ribų. Kai x 0, tai pn pi ni .Vadinasi, pn sandūroje susidaro nuskurdintasis sluoksnis su maža krūvininkų koncentracija ir didele savitąja varža. Difunduodamos iš p srities į n sritį, skylės p srityje palieka nesukompensuotus neigiamus akceptorių jonus. Difunduodami iš n srities į p sritį, elektronai palieka nesukompensuotus teigiamus donorų jonus. Taip pn sandūroje susidaro erdviniai krūviai (1 pav., c), kurių tankio pasiskirstymas atvaizduotas 1 paveiksle, d. Tarp erdvinių krūvių atsiranda elektrinis laukas. 1 paveiksle, e, atvaizduotas elektrinio lauko stiprio pasiskirstymo grafikas. Dėl krūvininkų koncentracijų gradientų ir elektrinio lauko krūvininkus veikia difuzijos varomoji jėga FD ir jėga F qE . Šios jėgos yra priešingų krypčių ir pusiausvyros būsenoje kompensuoja viena kitą. Kita vertus, galime sakyti, kad dėl šių jėgų veikimo susikuria difuziniai ir dreifiniai priešingų krypčių krūvininkų srautai, kurie pusiausvyros būsenoje kompensuoja vienas kitą. Difuzinius srautus ir difuzines skylinę ir elektroninę sroves per pn sandūrą sudaro pagrindiniai krūvininkai, difunduojantys koncentracijų mažėjimo kryptimis. Įveikę pn sandūrą jie tampa šalutiniais krūvininkais (1 pav., f). Pagrindinių krūvininkų difuziją stabdo pn sandūros vidinis elektrinis laukas. Nepakankamai energijos turinčius pagrindinius krūvininkus elektrinis laukas grąžina atgal: skyles – į p sritį, elektronus – į n sritį (1 pav., f). Dreifinius srautus ir dreifines elektroninę bei skylinę sroves sukuria šalutiniai krūvininkai. p ir n srityse šalutiniai krūvininkai juda chaotiškai. Priartėjusius prie pn sandūros šalutinius krūvininkus pagauna vidinis elektrinis laukas, greitina ir perneša per sandūrą. Per pn sandūrą pernešti šalutiniai krūvininkai tampa pagrindiniais (1 pav., g). Iš aptarimo aišku, kad elektros srovę per pn sandūrą sudaro keturios dedamosios: skylinė difuzinė, elektroninė difuzinė, skylinė reifinė ir elektroninė dreifinė srovės. Šių srovių tankiai – jpD , jnD , jpE ir jnE (1 pav., i). Kai neveikia išorinis elektrinis laukas, pn sandūroje nusistovi inaminė pusiausvyra, kuriai esant difuzinė ir dreifinė srovės ompensuoja viena kitą, ir srovė per pn sandūrą neteka. Vadinasi: jn jnD jnE 0 , (1) jp jpD jpE 0 (2) j jD jE 0 ; (3) čia jD jnD jpD – per pn sandūrą tekančios difuzinės srovės tankis, jE jnE jpE – dreifinės srovės tankis. Pusiausvyros sąlygomis Fermio lygmuo yra vienodas visame darinyje. Už pn sandūros ribų p srityje Fermio lygmuo esti žemiau draudžiamosios juostos vidurio, n srityje – virš draudžiamosios juostos vidurio. Remiantis šiais teiginiais galima sudaryti pn sandūros nergijos lygmenų diagramą (1 pav., j). Pagal energijos lygmenų diagramą pn sandūroje energijos lygmenų Wv ir Wc padėtys kinta ir krūvininkams susidaro potencialo barjerai. Šie barjerai atsiranda todėl, kad pn sandūroje veikia elektrinis laukas ir tarp n ir p sričių veikia kontaktinis (sąlyčio) potencialų skirtumas Uk . Barjero aukštis išreiškiamas formule: Wb qUk ; (4) Čia Uk = . (5) Šioje formulėje dn ir dp yra nuskurdintųjų sluoksnių storiai n ir p srityse (1 pav., j). įrašę į (5) formulę elektrinio lauko stiprio išraiškas, galime gauti: Uk= (6) Vidutinių temperatūrų srityje, kai nn Nd ir pp Na , Uk= (7) Pagal šią formulę kontaktinis potencialų skirtumas tarp n ir p sričių tuo didesnis ir potencialo barjeras pn sandūroje tuo aukštesnis, kuo didesnės priemaišų koncentracijos Nd ir Na . Pagal 1 paveikslą, j, galioja ryšys Wb W Wp Wn . Didėjant priemaišų koncentracijoms, p srityje Fermio lygmuo artėja prie valentinės juostos viršaus (Wp 0), n srityje – prie laidumo juostos dugno (Wn 0). Tada barjero aukštis artėja prie draudžiamosios juostos pločio W . Taigi maksimalus potencialų skirtumas tarp n ir p sričių išreiškiamas formule: Uk max W / q. Kai medžiaga – silicis, tai Uk max 1,1 V. pn sandūroje susidariusį elektrinį lauką, kontaktinį potencialų skirtumą ir potencialo barjerą gali įveikti tik turintys pakankamai kinetinės energijos elektronai. Jei elektrono kinetinė energija mažesnė už barjero aukštį, jis gali tik įsiskverbti į pn sandūrą. Išeikvojęs energiją darbui, nukreiptam prieš elektrinio lauko jėgą, elektronas sustoja. Po to elektrinis laukas tą elektroną grąžina į n sritį. Analogiški procesai vyksta, kai iš p srities į n sritį juda skylės. Priartėjusius prie pn sandūros šalutinius krūvininkus elektrinis laukas veikia priešingai: ne stabdo, o greitina. Judančių per pn sandūrą šalutinių krūvininkų kinetinė energija didėja. Susidurdami su gardelės defektais, šalutiniai krūvininkai praranda kinetinę energiją. Jei tokie susidūrimai vyksta pn sandūroje, krūvininkai periodiškai praranda kinetinę energiją ir tarsi slysta barjeru. Pagrindinių krūvininkų judėjimą per pn sandūrą iliustruoja 2 paveikslas. Elektronai ir skylės, kaip pagrindiniai krūvininkai, juda koncentracijų mažėjimo kryptimis. Potencialo barjeras stabdo difuziją. Vienam iš elektronų nepakanka energijos pn sandūrai įveikti. Kitas elektronas pn sandūroje susiduria su gardelės defektu ir praranda kinetinę energiją. Elektrinis laukas jį grąžina atgal į n sritį. Potencialo barjerą įveikia tik elektronai ir skylės, turintieji pakankamai didelę pradinę kinetinę energiją ir nesusiduriantieji sandūroje su defektais. 3 paveikslas iliustruoja šalutinių krūvininkų judėjimą per pn sandūrą. Šalutiniai krūvininkai gali laisvai judėti per sandūrą. Jeigu krūvininkas sandūroje nesusiduria su gardelės defektais, jo kinetinė energija, judant per sandūrą, didėja. Susidurdami su defektais, krūvininkai slysta pn sandūros potencialo barjeru į kitą pn darinio sritį. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Energija, išsiskirianti skylant sunkiems branduoliams ir jungiantis lengviems Atominės energijos ištekliai yra milžiniški, bet gauti ją sunku. Reikalas tas, kad iki šiol aprašytose branduolinėse reakcijose dalyvavo tik nedidelis atomų skaičius. Be to, atominių reakcijų naudinguno koeficientas labai nedidelis. Skaldant ličio branduolius protonais, tik vienas protonas iš kelių tūkstančių pataiko į branduolį.Todėl, norint suskaldyti vieną ličio branduolį, tenka sunaudoti tūkstančiui protonų pagreitinti daugiau energijos, negu jos gaunama iš paties skilimo. Aišku, kad tokiomis aplinkybėmis galima tik svajoti apie praktinį atominės energijos panaudojimą.Reikalai iš esmės pasikeitė, kai 1936 – 1940m. buvo atrasti visai naujo tipo branduolių pasikeitimai,vadinami branduoliniais skilimais.Buvo pastebėta, kad, bombarduojant uraną neutronais, susidaro naujas nestabilus urano branduolys ir jis suskyla į du maždaug vienodos masės branduolius.Tokia branduolinė reakcija, kai sunkus branduolys suskyla į du maždaug vienodos masės branduolius, yra vadinama branduoliniu skilimu.Atsiradę, skylant uranui, elementai yra radioaktyvūs.Bandymai rodo kad nauji branduoliai, susidariusieji, skylant urano branduoliui, labai dideliu greičiu išlaksto į šalis.Vadinasi, urano branduolių skilimo metu atsiranda labai daug energijos. Tačiau svarbiausia tai, kad urano branduolių skilimo metu savaime išspinduliuojami neutronai, ir tai vyksta tiek branduolio skilimo metu, tiek ir vėlesniais momentais. Tokios branduolinės reakcijos schema atvaizduota Šis faktas yra svarbiausias, kalbant apie galimybes išnaudoti branduolinę energiją. Reikalas tas, kad, skylant urano branduoliui, susidaro ne tik du branduoliai, bet dar 2 –neutronai. Pastaruosius pagauna nauji urano branduoliai ir vėl skyla, išskirdami dabar jau dvigubai ar trigubai daugiau naujų neutronų.Neutronų kiekis, o kartu su juo ir skylančių branduolių kiekis, vis didėja. Tuo pačiu didėja ir atsipalaiduojančios energijos kiekis, jis gali pasidaryti labai didelis. Visas šis procesas vyksta labai greitai.Aprašytoji branduolinė reakcija vadinama grandinine reakcija.Tokios reakcijos schema pavaizduota Kadangi grandininėje reakcijoje branduolių skilimo procesai vyksta nepaprastai greitai, praktiškai akimirksniu, tai milžiniško energijos kiekio atsipalaidavimas tam tikromis sąlygomis gali sukelti nepaprastai smarkų sprogimą.Tačiau praktiškai sprogimo pobūdžio grandininė branduolinė reakcija įvyksta tik tam tikromis aplinkybėmis.Mes išnagrinėjome, kaip gaunama branduolinė energija, skylant sunkiųjų atomų branduoliams.Tačiau branduolinę energiją galima gauti ir sujungdami lengvųjų elementų branduolius.Kaip pavyzdį išnagrinėsime procesą, kurio metu susidaro lengvojo elemento – helio – branduoliai. Helio atomo branduolį, susidedantį iš dviejų protonų ir dviejų neutronų, galima sudaryti, pvz. Iš dviejų vandenilio izotopų branduolių: sunkiojo vandenilio ( deuterio ) ir ultrasunkiojo ( tričio ). Deuterio ir tričio branduoliai, priartėję vienas prie kito, patenka į galingų branduolinės traukos jėgų veikimo sritį. Šios jėgos sujungia du neutronus ir du protonus į stabilią sistemą, kuri yra helio atomo branduolys.Tokio virtimo metu išmetamas vienas neutronas.Susidarant helio branduoliui, atsiranda masės defektas, kurio sąskaita dalelės įgauna milžinišką energiją. Ši energija išeina į aplinką, išmetant neutroną ir spinduliuojant fotonams. Bandymai parodė, kad šiose branduolinėse reakcijose išsiskiria maždaug 10kartų daugiau energijos, negu sunkiųjų elementų branduolių skilimo reakcijose.Skirtingai nuo sunkiųjų elementų branduolių skilimo, lengvųjų elementų branduoliai gali jungtis, tik esant labai aukštoms temperatūroms, matuojamoms milijonais ir net dešimtimis milijonų laipsnių. Taip yra dėl to, kad tik esant tokiai nepaprastai aukštai temperatūrai branduoliai juda taip greit, jog susidūrę gali betarpiškai susijungti, nes smūgis būna pakankamai stiprus.Branduolinės reakcijos, vykstančios labai aukštos temperatūros aplinkoje, vadinamos termobranduolinėmis. Dispersijos ir absorbacijos elektroninė teorija H.Lorenco teorija: elektronus veikia kvazitampriosios jėgos, ir medžiaga sklindančios šviesos elektrinis laukas verčia juos virpėti bangos dažniu. Kiekviena medžiagos struktūrinė dalelė yra tam tikrų oscilatorių sistema, o jiems būdingas savasis virpesių dažnis ω0i. Molekulės išorinai elektronai surišti silpniausiai su jais, todėl jie nulemia įvairius optinius reiškinius, todėl jie dar vadinami optiniais. Krintančios įviesos dažniu ω virpantys elektronai ar jonai spinduliuoja to paties dažnio antrines bangas. Antrinės šviesos bangos yra koherentinės ir interferuoja tarpusavyje, bei su krintančia šviesa.Švieos absorbcija. Sklindančios šviesos energija virsta jos vidine energijair medžiaga sklindančios šviesos inensyvumas palaipsniui mažėja. Šis reiškinys vadinamas švieos absorbcija. P.Bugerio dėsnis: monochromatinės šviesos srauto, praėjusio storio x absorbuojantį medžiagos sluoksnį, intensyvumas išreiškiamas lygybe: I=I0e-αx; (1) I0 – krintančios šviesos intensyvumas α – šviesos absorbcijos rodiklis Kai šviesą absorbuojančio sluoksnio storis x=1/α, praėjusios švieos bangos intensyvumas I sumažėja e kartų krintančios bangos atžvilgiu. Dydžio α priklausomybę nuo šviesos bangos ilgio vadinama medžiagos absorbcijos spektru. Praretintųjų vienatomių dujų absorbacijos spektras yra linijinis, tai reiškia kad tik labai siauruose bangų ilgių diapozonuose absorbacijos rodiklis α nelygus 0. tokia absorbacija vadinama atrankine, arba selektyviąją.Šviesos sklaida. Kai aplinka optiškai vienalytė, visomis kryptimis, išskyrus pirminės bangos sklidimo kryptį, susidaro bangų interferencijos minimumas. Nevienalytėje aplinkoje: dėl šviesos difrakcijos nevienalytiškmuose jos intensyvumas visomis kryptimis vienodas. Tai vadinama šviesos sklaida. Šviesos sklaida nuo medžiagos dalelių, kurių spindulys r yra labai mažas, palyginti su šviesos bangos ilgiu λ. Tai vadinama Tindalio efektu, kuris pasireiškia drumstose aplinkose ( rūke, dūmuose, emulsijoje ir t.t.). Raulio dėsnis: jei šviesa sklaidančių dalelių matmenys yra daug mažesni už krintanžius į ją šviesos bangos ilgį λ, tai išsklaidytos šviesosintensyvumas I yra atvirkščiai proporcingas bangos ilgiui ketvirtuoju laipsniu. Šviesos dispersija. Bangų dispersija vadinamas jų fizinio greičio priklausomumas nuo bangos dažnio. Šviesos fazinis greits skaičiuojamas pagal formule v=c/n. Šviesos dažnis - 1015 Hz Baltos šviesos išsiskaidymas: Llūžio rodiklio n priklausomybė nuo banos dažnio: Lorenco elektroninės teorijos formulė: n2=ε=1+x (2) (3) E – elektrinio lauko stiprumas. Dielektriko poliarizuotumas: P=n0pe=n0ex (4) n0 – molekulių koncentracija Sujungę (2) ir (3) formule gauname: (5) Šviesos elektinio lauko srovės kinta harmoniniu dėsniu: E=Emcosωt (6) Em – lauko stimprumo amplitudė ω – kitimo dažnis Šviesos lūžio galutinė formulė: (7) Kai šviesos dažnis ω gerokai skiriasi nuo elektrono savojo dažnio ω0, lygybės (7) lygybės antrasis dėmuo yra labai mažas. Dažniams ωω0 – neigiamas. Dydžio n2 grafinė priklausomybė nuo bangos dažnio ω: //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /// Medžiagų banginės savybės.De Broilio hipotezė ir jos patvirtinimas. De Broilio bangų statistinė prasmė Į klausimą ar banginės savybės būdingos kiekvienai atskirai paimtai mikrodalelei atsakė 1949 m. bandymą atlikę fizikai V. Fabrikantas, L. Bibermanas ir N. Suškinas. Jie, ilgą laiką leisdami į kristalą vieną po kito elektronus, gavo difrakcinį vaizdą, kuris nesiskyrė nuo vaizdo, gaunamo leidžiant vienu metu tą patį dalelių skaičių . Taigi banginės savybės būdingos kiekvienam elektronui. Ryšium su tuo iškyla de Broilio bangų prigimties bei mikrodalelės judėjimo trajektorijos problemos. Panagrinėkime elektroniniu interferonu atliekamą įsivaizduojamą eksperimentą . Tarkime, kad į ekraną E su dviem siaurais lygiagrečiais plyšiais nukreipiame jam statmenai judančių vienodos energijos elektronų pluoštelį . Už ekrano statome fotoplokštelę ar kitą elektronų detektorių . Iš pradžių uždenkime plyšį 2.Tuomet per laikotarpį τ pro plyšį 1 praėjusių elektronų intensyvumo pasiskirstymą rodo kreivė 1. Iš jos matome, kad intensyvumo maksimumas yra tiesiog prieš atvirąjį plyšį 1.Uždengę plyšį 1 ir atidengęs 2, gauname visai analogišką praėjusių elektronų intensyvumo pasiskirstymą ( kreivė 2 ), tik dabar dalelių maksimumas yra prieš atvirąjį plyšį 2. O kaip pasiskirstys elektronai, kuomet abu plyšiai bus atviri? Jeigu elektronai judėtų pagal klasikinės fizikos dėsnius, t. y. kaip apibrėžta trajektorija juda materialūs taškai, tai dalis jų praeitų pro plyšį1 ir jų pasiskirstymą rodytų kreivė 1, kita dalis praeitų pro plyšį 2 ir jų pasiskirstymo kreivė būtų 2. Sudėję šių kreivių ordinates, gautume bendrą pro abu plyšius praėjusių elektronų intensyvumo pasiskirstymą ( brūkšninė kreivė 3 ). Deja parodyta eksperimentinė kreivė, paveiksle b, smarkiai skiriasi nuo jos. Ji visai analogiška šviesos intensyvumo pasiskirstymui, kai šviesa interferuoja Jungo įtaise, kurį sudaro du siauri lygiagretūs plyšiai . Iš tokio kreivės pobūdžio galima spręsti, kad elektrono judėjimui daro įtaką abu plyšiai (elektronas "jaučia " uždengtas ar ne plyšys ). Ši išvada visiškai nesiderina su dalelės judėjimo trajektorijos sąvoka, nes jeigu kiekvienu laiko momentu elektronas būtų apibrėžtame erdvės taške, tuomet jis praeitų, arba pro vieną arba pro kitą plyšį, arba iš viso nepraeitų.Tačiau remdamiesi tuo, kad praėjusių elektronų pasiskirstymui daro įtaką abu plyšiai, visai negalime teigti, jog elektronas yra banga ir tam tikra jos dalis praeina pro plyšį, o likusioji - pro kitą . Tam prieštarauja patikimi bandymai, įrodantys, kad elektronas yra nedalus, kad jam būdingas elementarus elektros krūvis ir kitos apibrėžtos charakteristikos . Tai kaigi paaiškinti elektronų difrakcijos reiškinį? Paveiksle, b, parodytas elektronų intensyvumo pasiskirstymas nepakistų, jei visi elektronai būtų po vieną praleisti pro plyšrlius. Atskiras elektronas, praeidamas pro plyšį patenka į tam tikrą fotoplokštelės tašką. Iš anksto atspėti į kurį tašką pataikys, visiškai neįmanoma. Paveiksle b matome, kad ši tikimybė didžiausia viduryje tarp plyšių ir mažiausia ties kreivės įdubomis. Ši kreivė vaizduoja įvykių dažnių pasiskirstymą ir vadinama statistiniu pasiskirstymu. De Broilio banga – ne fizikinė banga. Ji yra labai patogi priemonė neįprastoms mikrodalelių savybėms paaiškinti. Taigi iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad padaryta išvada prieštarauja kai kuriems bandymam, tačiau gautasis "prieštaravimas" yra tik tariamas. De Broilio hipotezė.1924 m. prancūzų fizikas de Broilis priėjo išvadą, kad dvejopa prigimtis būdinga ne tik šviesai, bet ir kad kiekviena dalelė pasižymi bangų ir korpuskulų savybėmis.Šis teiginys pavadintas de Broilio hipoteze. Taigi kiekvieną dalelę galima aprašyti tam tikra banga. Jos ilgį λ ir dalelės judesio kiekį p sieja lygybė λ═h/p . Kai dalelės energija nelabai didelė ( v≤c ) , p═mv ir lygybė perrašoma taip (1)čia m – dalelės masė , o v – jos greitis. (1) lygybė vadinama de Broilio formule o ja aprašomos bangos – de Broilio bangomis ( už elektronų banginės prigimties atskleidimą de Broilis apdovanotas Nobelio premija ). DeBroilio bangos ilgis atvirkščiai proporcingas dalelės masei ir greičiui. Elektronų difrakcija. Praktikoje plačiai naudojami elektrinio lauko pagreitintų elektrinio lauko pagreitintų elektronų pluoštai. Įvertinkime jų de Broilio bangos ilgį. Klasikinėje fizikoje dalelės judesio kiekį p═ mv su jos kinetine enrgija W═mv*2/2 sieja lygybės : arba (2)Atsižvelgę į tai, de Broilio formulę perrašome taip: (3)Elektrinio lauko pagreitinto elektrono kinetinė energija W lygi lauko atliktam darbui eU ( čia U – greitinantis potencialų skirtumas ) . Šiuo atveju de Broilio bangos ilgis Kai įtampa U matuojama voltais , o λ – angstremais ( 1 Á═10*-10 m ) , koeficientas a skaitine verte ═12,225 ir (4) Pvz., kai elektronus greitinantis potencialų skirtumas U═100 V, tai λ═ 12,225 Á. Tai mažiau nei normalus nuotolis tarp atomų kristale . Kristale dalelės išsidėsčiusios trimačiu periodiškumu – sudaro erdvinę gardelę . Periodiškai kinta ir atomų branduolių ir jų elektronų sluoksnių kuriamas elektrinis laukas . Elektronai, sklisdami kristale, sąveikauja su tuo elektriniu lauku. Jeigu elektronai pasižymi bangų savybėmis ir de Broilio bangos ilgis trukpesnis už gardelės periodą, tai jie turėtų difraguoti. P. Trakovskis bei H. Tomsonas stebėjo greitų elektronų difrakciją, jiems pereinant pro labai ploną ( ~1 µm ) metalo foliją. Schemoje greiti elektronai veikia fotoemulsiją panašiai kaip fotonai. Nufotografuotas elektronų difrakcijos vaizdas vadinamas elektronograma. Jos pobūdis priklauso nuo kristalo struktūros. Elektronografija yra šiuolaikinis medžiagos sandaros tyrimo metodas. 1929 m. vokiečių fizikai I.Estermanas ir O. Šternas pastebėjo helio atomų ir vandenilio molekulių difrakciją ličio fluorido monokristale. Visi šie eksperimentai taip pat patvirtino de Broilio hipotezę. Neutronų difrakcija. Neutronai palyginti su elektronais yra sunkios dalelės. Tčiau kadangi yra elektriškai neutralūs, jie skvarbūs, ir tai plačiai taikoma eksperimentuojant. Vis dėl to jiems būdingas tam tikro didumo magnetinis momentas. Tai vadinamasis savasis magnetinis momentas, susijęs su vadinamuoju jų sukiniu. Todėl judant neutronams medžiagoje, vyksta elektromagnetinė ir stiprioji sąveika. Dirbtinis neutronų šaltinis yra branduoliniame reaktoriuje besidalijantys sunkiųjų elementų branduoliai. Taip gaunami didelės energijos, bet labai mažo de Broilio bangos ilgio λ neutronai. Kad būtų įmanoma stebėti jų difrakciją kristale, neutronus reikia lėtinti. Tam greitųtjų neutronų pluoštas praleidžiamas pro jų lėtintuvą. Sulėtinti neutronai sudaro termodinaminę pusiausvyrą su temperatūros T lėtikliu, todėl jų vidutinė energija Šią išraišką įrašę į (3) lygybę, gauname neutrono deBroilio bangos ilgio formulę: (5)Taigi neutrono de Broilio bangos ilgis atvirkščiai proporcingas dydžiui √T. Pavyzdžiui, kai T═373 K (100º C), λ~1,33 Á. Todėl lėtiems neutronams kristalas yra natūrali erdvinė difrakcinė gardelė. Jų difrakciją 1936 m. atrado H. Halbanas ir P. Preisverkas. Neutronus iš esmės sklaido branduolinių jėgų laukas. Kadangi kristale neutronų sklaidos centrai sudaro trimatę periodinę sistemą, lėtieji neitronai (W0 galimas tik elektronui praliakiant arti branduolio. Tuomet branduolys su elektronu atomo nesudaro. Antruoju atveju ( W

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!