Materie & Energie

Elektronenbeugung | Physik

Elektronenbeugung , Interferenzeffekte aufgrund der Wellenform von aElektronenstrahl beim Durchgang in der Nähe von Materie. Nach dem Vorschlag (1924) des französischen PhysikersLouis de Broglie , Elektronen und andere Teilchen haben Wellenlängen, die umgekehrt proportional zu ihrem Impuls sind. Folglich haben Hochgeschwindigkeitselektronen kurze Wellenlängen, deren Bereich mit den Abständen zwischen Atomschichten in Kristallen vergleichbar ist. Ein Strahl solcher Hochgeschwindigkeitselektronen sollte eine Beugung erfahren, einen charakteristischen Welleneffekt, wenn er durch dünne Materialschichten gerichtet oder von den Flächen der Kristalle reflektiert wird. Tatsächlich wurde die Elektronenbeugung (1927) von CJ Davisson und LH Germer in New York sowie von GP Thomson in Aberdeen, Scot, beobachtet. Die wellenförmige Natur von Elektronenstrahlen wurde dabei experimentell ermittelt und unterstützt damit ein zugrunde liegendes Prinzip der Quantenmechanik .

Als analytische Methode wird die Elektronenbeugung verwendet, um eine Substanz zu identifizierenchemisch oder um die Position von Atomen in einer Substanz zu lokalisieren. Diese Informationen können aus dem gelesen werdenMuster , die gebildet werden, wenn sich verschiedene Teile des gebeugten Elektronenstrahls kreuzen und durch Interferenz eine regelmäßige Anordnung von Aufprallpositionen bilden, von denen einige viele Elektronen erreichen und einige wenige oder keine Elektronen erreichen. Einige fortgeschrittene Analysetechniken wie LEEDX (niederenergetische Elektronenbeugung ), hängen von diesen Beugungsmustern ab, um Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase zu untersuchen.