Arkadiusz Rydz Sławomir Gmur

nr indeksu: 108977 nr indeksu: 108829

Wydział: Mechaniczny

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Semestr: II

Rok akademicki: 2002/03

LABORATORIUM FIZYKI

ĆWICZENIE NR: 523

Dyfrakcja elektronów na polikrystalicznej warstwie grafitu

Cel ćwiczenia

1. Obserwacja zjawiska dyfrakcji elektronów

2. Pomiar odległości międzypłaszczyznowych w graficie.

Uproszczony schemat układu pomiarowego:

Metoda pomiaru

Wiązka elektronów wybiegająca z katody zostaje przyspieszona w polu elektrycznym pomiędzy katodą i anodą. Elektrony padają na warstwę grafitu, odbijają się od płaszczyzn sieciowych i padają na ekran, powodując świecenie. W graficie niektóre krystality powodować będą warunek wzmocnienia - na ekranie obrazem tego będzie okrąg. Jeżeli ten warunek będzie spełniony dla 2 lub więcej zespołów płaszczyzn sieciowych, to na ekranie zauważymy 2 lub więcej okręgów o różnych promieniach.. Za pomocą skali kątowej mierzymy kąt α, odpowiadający szerokości kątowej otrzymanych okręgów.

Idea pomiaru:

1. Badanie napięcia Halla w zależności od prądu

Pomiar polega na mierzeniu napięcia Halla w zależności od natężenia prądu płynącego przez próbkę w stałym polu magnetycznym w stałej temperaturze.

2. Badanie napięcia Halla w zależności od indukcji

Pomiar polega na mierzeniu napięcia Halla (w stałej temperaturze) w zależności od indukcji pola magnetycznego, w którym się znajduje próbka.

3. Badanie przewodnictwa germanu w obecności pola magnetycznego
Pomiar polega na mierzeniu spadku napięcia na próbce ( w stałej temperaturze) w skutek zmian indukcji pola magnetycznego.

Tabele z wynikami pomiarów:

U[kV]	α1	α2	Θ1	Θ 2	sin Θ1	sin Θ2
4	22	38	5,75	10	0,1001881	0,173648
4,5	21	36	5	9,5	0,0871557	0,165048
5	20	34	5	9,25	0,0871557	0,160743
5,5	18	32	4,75	8,25	0,0828082	0,143493
6	17	31	4,5	8,05	0,0784591	0,140037
6,5	16	30	4,25	7,75	0,0741085	0,134851
7	17	29	4	7,5	0,0697565	0,130526
7,5	14	27	4	7	0,0697565	0,121869
8	15	26	3,75	6,75	0,0654031	0,117537
8,5	14	25	3,5	6,25	0,0610485	0,108867
9	13	24	3,5	6	0,0610485	0,104528

Otrzymane wykresy

Obliczenie d

Błąd współczynnika a

Wnioski

Odległości międzypłaszczyznowe d wyliczone przez nas są większe od wartości podanych w instrukcji do ćwiczenia. To znaczy, że odległości pomiędzy cząsteczkami są duże, co powoduje, że fale elektronów padające na siatkę dyfrakcyjną mają mniejszą szanse na odbicie się od cząsteczek.

1. K - katoda - źródło elektronów

2. Cylinder Wehnelta - regulacja

wiązki elektronów

3. Elektrony ogniskujące wiązkę G

4. Anoda A

5. Grafit polikrystaliczny P

6. Ekran pokryty luminoforem E

---