Laboratorium fizyki CMF PŁ

dzień _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ godzina _ _ _ _ _ _ _ _ _ grupa _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

wydział _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

semestr _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ rok akademicki _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

kod ćwiczenia tytuł ćwiczenia

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ocena _____

1. Wstęp teoretyczny:

Wszystkie fale, niezależnie od rodzaju, ulegają odbiciu, załamaniu, dyfrakcji i interferencji. Procesy te są wynikiem wzajemnego oddziaływania fali i cząstek ośrodków, które fala napotyka na swojej drodze. Badanie powyższych zjawisk jest szeroko wykorzystywane zarówno do określania własności fal (jeśli znana jest struktura ośrodka) jak i struktury ośrodka (jeśli znane są parametry fali).

Dyfrakcja (ugięcie) fali pojawia się, gdy biegnąca fala napotyka “przeszkodę” o rozmiarach zbliżonych do długości fali. Oddziaływanie fali z przeszkodą powoduje powstawanie fal wtórnych, które następnie interferują ze sobą. Za przeszkodą tworzą się maksima i minima interferencyjne, które dla obserwatora widoczne są jako zmiana kierunku rozchodzenia się fali.

W optyce używa się siatek dyfrakcyjnych do badania promieniowania z tzw. Zakresu widzialnego (od 4 ⋅10−9 m do 7 ⋅10−9 m ) Siatkami dyfrakcyjnymi są (najczęściej) szklane płytki w których rolę przeszkód pełnią regularnie rozmieszczone, nieprzepuszczalne dla światła rysy.

1. Cele ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest:

• Obserwacja zjawiska dyfrakcji elektronów.

• Pomiar odległości międzypłaszczyznowych w graficie.

1. Pomiary:

Pomiary zostały przeprowadzone na lampie o promieniu R = 66 [mm], na której widoczne były dwa okręgi mniejszy o średnicy D1 oraz większy o średnicy D2.

Tabela pomiarowa

U [kV]	D1 [mm]	D2 [mm]
	wewnętrzna	zewnętrzna
4,5	20	26
5	18	24
5,5	16	23
6	14	22
6,5	13	20
7	12	19
7,5	12	19
8	11	18
8,5	11	18
9	10	16

1. Opracowanie wyników

4.1 Okrąg mniejszy:

Tabela 1.

U [kV]	D1 średnie [mm]	Sin4Θ = D1/2R	sinΘ	1/√U [kV^-1]
4,5	23	0,1769	0,04445	0,4714
5	21	0,1615	0,04054	0,4472
5,5	19,5	0,1500	0,03763	0,4264
6	18	0,1385	0,03473	0,4082
6,5	16,5	0,1269	0,03181	0,3922
7	15,5	0,1192	0,02987	0,3780
7,5	15	0,1154	0,02891	0,3651
8	14,5	0,1115	0,02793	0,3536
8,5	14	0,1077	0,02697	0,3430
9	13	0,1000	0,02504	0,3333

Wykres zależności

a = 0,1378 Δa = 0,005

b = -0,0212 Δb = 0,002

Obliczanie odległości międzypłaszczyznowych d według wzoru:

,

gdzie:

h – stała Plancka 6,626 * 10^-34 [J * s]

m – masa spoczynkowa elektronu 9,10954 * 10^-31 [kg]

e – ładunek elektronu 1,6 * 10^-19 [C]