Дифракция микрочастиц на щелях: от электронов до биологических молекул
В данной работе приведен обзор результатов экспериментальных исследований по
дифракции микрочастиц на двух щелях и на дифракционных решетках. Эти опыты
имеют принципиальное значение для квантовой механики, их осуществление оказалось
возможным благодаря развитию технологий в создании дифракционных решеток, и в
первую очередь, нанотехнологий. С помощью нанорешеток удается наблюдать
дифракционную картину не только для электронов, но и для атомов, а также для очень
крупных молекул, массы которых могут достигать десяти тысяч атомных единиц массы.
Отмечается высокая точность измерений, проводимых в подобных дифракционных
экспериментах. Подчеркнута настоятельная необходимость изучения этих
экспериментальных результатов в курсе общей физики технических университетов и
вузов.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Е.В. Смирнов
УДК 530.145.6
Дифракция микрочастиц на щелях:
от электронов до биологических молекул
Евгений Васильевич Смирнов
Московский государственный технический университет им. <...> Н.Э. Баумана
105005, Москва, 2я Бауманская, 5; email: seva09@rambler.ru
В данной работе приведен обзор результатов экспериментальных исследований по
дифракции микрочастиц на двух щелях и на дифракционных решетках. <...> Эти опыты
имеют принципиальное значение для квантовой механики, их осуществление оказалось
возможным благодаря развитию технологий в создании дифракционных решеток, и в
первую очередь, нанотехнологий. <...> С помощью нанорешеток удается наблюдать
дифракционную картину не только для электронов, но и для атомов, а также для очень
крупных молекул, массы которых могут достигать десяти тысяч атомных единиц массы. <...> Ключевые слова: экспериментальные основания квантовой физики, волны де Бройля,
дифракционные решетки, нанотехнологии. <...> Первые дифракционные опыты, подтвердившие гипотезу де Бройля о волновой
природе материи, были, как известно, выполнены на кристаллах [1–3]. <...> Периодическое
расположение атомов в твердых кристаллических телах представляет собой трехмерную
решетку, дифракция на которой позволила продемонстрировать волновые свойства
самых легких элементарных частиц – электронов. <...> Для более массивных частиц
возможность дифракционного рассеяния на кристаллах связана с необходимостью дви
жения этих частиц с малой скоростью для того, чтобы соответствующая им длина волны
де Бройля λ = h/mv была сравнима с постоянной решетки кристалла d. <...> Тогда как даже простейшие атом
ные и молекулярные системы – атомы гелия и молекулы водорода, обладающие малыми
скоростями, оказываются не в состоянии проникнуть вглубь кристалла и дифрагируют
на двумерной решетке, образуемой атомами кристалла на его поверхности [5]. <...> Исследование волновых свойств более крупных микрочастиц – тяжелых атомов,
сложных молекул и т.д. – оказалось связанным <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: