Dyfrakcja elektronów na polikrystalicznej warstwie grafitu.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest obserwacja zjawiska dyfrakcji elektronów oraz pomiar odległości międzypłaszczyznowych w graficie.

2. Przebieg pomiaru

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 do określania struktury ośrodka. Celem ćwiczenia było wyznaczenie odległości międzypłaszczyznowych w polikrystalicznej warstwie grafitu oraz obserwacja zjawiska dyfrakcji elektronów.

3.Wyniki pomiarów:

a) dla dużego okręgu

sin 4Θ = D / 2R

U [V]	Duży okrąg		Średnia	śr [mm]	sin4Ө	4Ө	Ө	sinӨ	1/U
		śr Zew [cm]								śr wew [cm]
5000	4,3	3,58	3,94	39,4	0,3031	0,3079	0,0770	0,0769	0,0141
5500	4,06	3,3	3,68	36,8	0,2831	0,2870	0,0718	0,0717	0,0135
6000	3,92	3,24	3,58	35,8	0,2754	0,2790	0,0697	0,0697	0,0129
6500	3,8	3,01	3,405	34,05	0,2619	0,2650	0,0663	0,0662	0,0124
7000	3,6	3	3,3	33	0,2538	0,2567	0,0642	0,0641	0,0120
7500	3,55	2,9	3,225	32,25	0,2481	0,2507	0,0627	0,0626	0,0115
8000	3,38	2,8	3,09	30,9	0,2377	0,2400	0,0600	0,0600	0,0112
8500	3,9	2,7	3,3	33	0,2538	0,2567	0,0642	0,0641	0,0108
9000	3,25	2,66	2,955	29,55	0,2273	0,2293	0,0573	0,0573	0,0105

* wykres prostej sinӨ=

a=4,688
Δa=0,5836

b=0,00912 Δb=0,007

* obliczenie odległości międzypłaszczyznowych d

gdzie:

- stała Plancka,

a - współczynnik nachylenia prostej,

- masa spoczynkowa elektronu,

- ładunek elektronu

D=

b) dla małego okręgu

sin 4Θ = D / 2R

U [V]	Mały Okrąg		Średnia	śr [mm]	sin4Ө	4Ө	Ө	sinӨ	1/U
		śr Zew [cm]								śr wew [cm]
5000	2,45	1,97	2,21	22,1	0,1700	0,1708	0,0427	0,0427	0,0141
5500	2,42	1,91	2,165	21,65	0,1665	0,1673	0,0418	0,0418	0,0135
6000	2,2	1,84	2,02	20,2	0,1554	0,1560	0,0390	0,0390	0,0129
6500	2,15	1,73	1,94	19,4	0,1492	0,1498	0,0374	0,0374	0,0124
7000	2,1	1,72	1,91	19,1	0,1469	0,1475	0,0369	0,0369	0,0120
7500	2,05	1,64	1,845	18,45	0,1419	0,1424	0,0356	0,0356	0,0115
8000	2,02	1,6	1,81	18,1	0,1392	0,1397	0,0349	0,0349	0,0112
8500	1,98	1,56	1,77	17,7	0,1362	0,1366	0,0341	0,0341	0,0108
9000	1,95	1,52	1,735	17,35	0,1335	0,1339	0,0335	0,0335	0,0105

*wykres prostej sinӨ=

a=2,6361
Δa=0,1361

b=0,005 Δb=0,002

* obliczenie odległości międzypłaszczyznowych d

gdzie:

- stała Plancka,

a - współczynnik nachylenia prostej,

- masa spoczynkowa elektronu,

- ładunek elektronu

d=

4.Wnioski

Udało nam się obliczyć długość przestrzeni międzypłaszczyznowych w polikrystalicznym graficie. Wyniki mogą nieco odbiegać od wymiarów rzeczywistych ponieważ błędy w pomiarach mogą być spowodowane niedokładnością w odczytywaniu wyników lub mogą wynikać z niedokładności sprzętu pomiarowego. Jednakże biorąc pod uwagę wartość korelacji wydaje nam się, że pomiary wykonane są z dużą dokładnością.