Elektronenbeugung und Bestimmung der Broglie Wellenlänge von Elektronen

Beschreibung / Inhalt
In dem vorliegenden Dokument geht es um den Versuch zur Elektronenbeugung und der Bestimmung ihrer de-Broglie-Wellenlänge. Die Versuchsanordnung wird beschrieben und die Beobachtungen sowie ihre Deutung erläutert. Es gibt Interferenzmaxima an der Graphitfolie der Elektronenbeugungsröhre, ähnlich wie bei Röntgenstrahlen an Kristallgittern. Es folgt die Berechnung der Wellenlänge aufgrund des Wellencharakters der Elektronenstrahlung. Anschließend werden die Versuchsergebnisse aufgezeigt. Die eigentliche Leistung de Broglies wird dabei beschrieben: die Erkenntnis, dass Teilchen (in diesem Fall Elektronen) Welleneigenschaften besitzen, wenn Photonen Teilcheneigenschaften besitzen. Diese Annahme und ihre Konsequenzen wurden durch den beschriebenen Versuch bewiesen.
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Auszug aus Referat
Grafiken wurden aufgrund ihrer Größe entfernt Elektronenbeugung und Bestimmung der de Broglie-Wellenlänge von Elektronen Versuchsanordnung In der Elektronenbeugungsröhre werden Elektronen durch Glühemission freigesetzt und durch die Spannung UB zur Graphitfolie F hin beschleunigt. Durch den Spalt S treffen die Elektronen mit einheitlicher Geschwindigkeit senkrecht auf dieser auf. Auf dem Fluoreszenzschirm werden die Partien sichtbar, auf denen Elektronen auftreffen. (Abb. 1) Beobachtung Es ergeben sich ein zentraler Leuchtfleck, der vom nicht abgelekten Strahl stammt, sowie zwei deutlich ausgeprägte konzentrische Lichtkreise auf dem Fluoreszenzschirm (Abb. 2). Deutung Man kann die als Interferenzmaxima deuten, analog zu den Erscheinungsbildern welche entstehen wenn Röntgenstahlen an Kristallgittern reflektiert werden. Die Beugung erfolgt am Kristallgitter der Graphitfolie, in deren Netzsystem sich zwei Spaltabstände, d1 und d2, ergeben (Abb. 3). Berechnung der Wellenlänge Aufgrund des Wellencharakters der Elektronenstrahlung muss ihr auch eine Wellenlänge zukommen, die im folgenden errechnet werden soll: Aufgrund der Bragg-Beziehung gilt: Aus und (Kleinwinkelnäherung) folgt: (vgl.Abb.4) Berechnung der de Broglie-Wellenlänge (Herleitung vgl. Unterricht) Versuchsergebnisse: l 13,5cm d U r 2,13 . 10-10m 1,23 . 10-10m Fazit: Die eigentliche Leistung de Broglies bestand darin zu erkennen, dass wenn Photonen Teilcheneigenschaften bersitzen auch Teilchen (in unserem Fall ...
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