电子衍射原理

电子常识电子衍射原理电子衍射electron diffraction当电子波(具有一定能量的电子)落到晶体上时,被晶体中原子散射,各散射电子波之间产生互相干涉现象。晶体中每个原子均对电子进行散射,使电子改变其方向和波长。在散射过程中部分电子与原子有能量交换作用,电子的波长发生变化,此时称非弹性散射;若无能量交换作用,电子的波长不变,则称弹性散射。在弹性散射过程中,由于晶体中原子排列的周期性,各原子所散射的电子波在叠加时互相干涉,散射波的总强度在空间的分布并不连续,除在某一定方向外,散射波的总强度为零。历史1927年,C.J.戴维孙和L.H.革末在观察镍单晶表面对能量为100电子伏的电子束进行散射时,发现了散射束强度随空间分布的不连续性,即晶体对电子的衍射现象。几乎与此同时,G.P.汤姆孙和A.里德用能量为2万电子伏的电子束透过多晶薄膜做实验时,也观察到衍射图样。电子衍射的发现证实了L.V.德布罗意提出的电子具有波动性的设想,构成了量子力学的实验基础。装置最简单的电子衍射装置如图1所示。从阴极K发出的电子被加速后经过阳极A的光阑孔和透镜L到达试样S上,被试样衍射后在荧光屏或照相底板P上形成电子衍射图样。由于物质(包括空气)对电子的吸收很强,故上述各部分均置于真空中。电子的加速电压一般为数万伏至十万伏左右,称高能电子衍射。为了研究表面结构,电子加速电压也可低达数千甚至数