Wstęp i cel ćwiczenia
Kryształ składa się z atomów, jonów lub molekuł rozmieszczonych w ten sposób, że tworzą regularne, powtarzalne wzory we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. Podstawowym pojęciem służącym do ścisłego opisu budowy kryształów jest sieć krystaliczna.
Dyfrakcji elektronów to technika badawcza stosowana w celu określenia struktury powierzchni materiałów krystalicznych polegająca na bombardowaniu skolimowaną wiązką elektronów powierzchni i obserwacji dyfrakcji elektronów na ekranie fluorescencyjnym.
Celem ćwiczenia jest obserwacja zjawiska dyfrakcji elektronów i pomiar odległości międzypłaszczyznowych w graficie.
Układ pomiarowy
Układ pomiarowy składa się z katody, anody, grafitu, ekranu, zasilacza wysokiego napięcia, regulacji napięcia hamującego i ogniskującego.
Obliczenia
Dla dużego okręgu:
U [V] | 1/√U | D1 [mm] | sin4θ1=D1/2R | 4θ1 | θ1 | sinθ1 |
---|---|---|---|---|---|---|
4000 | 0,015811 | 45,00 | 0,3462 | 20° | 5° | 0,08716 |
4500 | 0,014907 | 41,50 | 0,3192 | 19° | 4° 45' | 0,08426 |
5000 | 0,014142 | 40,60 | 0,3123 | 19° | 4° 45' | 0,08426 |
5500 | 0,013484 | 38,00 | 0,2923 | 17° | 4° 15' | 0,07556 |
6000 | 0,01291 | 37,50 | 0,2885 | 16° | 4° | 0,06976 |
6500 | 0,012403 | 35,00 | 0,2692 | 15° | 3° 45' | 0,06685 |
7000 | 0,011952 | 33,00 | 0,2538 | 14° | 3° 30' | 0,06105 |
7500 | 0,011547 | 32,10 | 0,2469 | 14° | 3° 30' | 0,06105 |
8000 | 0,01118 | 30,80 | 0,2369 | 13° | 3° 15' | 0,05814 |
8500 | 0,010847 | 30,00 | 0,2308 | 13° | 3° 15' | 0,05814 |
9000 | 0,010541 | 28,50 | 0,2192 | 12° | 3° | 0,05234 |
Obliczam odległość międzypłaszczyznowych d:
d= h/2a√2me
h= 6,626*10-34 J*s
e= 1,6021892*10-19 C
m= 9,1093829140*10-31 kg
a= 6,942187
d= 8,833*10-11
Dla małego okręgu:
U [kV] | 1/√U | D2 [mm] | sin4θ2=D2/2R | 4θ2 | θ2 | sinθ2 |
---|---|---|---|---|---|---|
4000 | 0,015811 | 26,00 | 0,2000 | 13° | 3° 15' | 0,05814 |
4500 | 0,014907 | 25,20 | 0,1938 | 11° | 2° 45' | 0,04943 |
5000 | 0,014142 | 24,00 | 0,1846 | 10° | 2° 30' | 0,04362 |
5500 | 0,013484 | 22,50 | 0,1731 | 9° | 2° 15' | 0,04071 |
6000 | 0,01291 | 21,50 | 0,1654 | 9° | 2° 15' | 0,04071 |
6500 | 0,012403 | 19,80 | 0,1523 | 8° | 2° | 0,0349 |
7000 | 0,011952 | 19,00 | 0,1462 | 8° | 2° | 0,0349 |
7500 | 0,011547 | 18,70 | 0,1438 | 8° | 2° | 0,0349 |
8000 | 0,01118 | 18,00 | 0,1385 | 7° | 1° 45' | 0,03199 |
8500 | 0,010847 | 17,50 | 0,1346 | 7° | 1° 45' | 0,03199 |
9000 | 0,010541 | 17,00 | 0,1308 | 7° | 1° 45' | 0,03199 |
Obliczam odległość międzypłaszczyznowych d:
d= h/2a√2me
h= 6,626*10-34 J*s
e= 1,6021892*10-19 C
m= 9,1093829140*10-31 kg
a= 4,79781
d= 8,469*10-10 m
Wnioski
Odległości międzypłaszczyznowe są większe dla promieni małego koła.
Wraz ze wzrostem natężenia maleją promienie dużego jak i małego koła.