3B Scientific Teltron Electron Diffraction Tube S - Manual (Page 15)

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5. Esperimento di esempio
• Realizzare una struttura di prova come da
fig. 2.
• Applicare la tensione di accensione e
attendere ca. 1 minuto che la potenza di
accensione si stabilizzi.
• Applicare una tensione anodica di 4 kV.
• Determinare il diametro D degli anelli di
diffrazione sullo schermo fluorescente.
Sullo schermo a fluorescenza sono visibili due
anelli di diffrazione attorno al fascio di
elettroni non diffratto. Ciascun anello
corrisponde ad una riflessione di Bragg sugli
atomi di uno strato atomico della grafite.
Le variazioni della tensione anodica
comportano la modifica del diametro degli
anelli di diffrazione, ovvero la riduzione della
tensione provoca l'ingrandimento del
diametro. Questa osservazione concorda con
il postulato di de Broglie, secondo il quale la
lunghezza d'onda aumenta in corrispondenza
della diminuzione dell'impulso.
a) Equazione di Bragg: ϑ ⋅ ⋅ = λ sin d 2
λ = lunghezza d'onda degli elettroni
ϑ = angolo di Bragg dell'anello di diffrazione
d = distanza degli strati atomici nel reticolo di
grafite
L = distanza tra campione e schermo
fluorescente
D = diametro degli anelli di diffrazione
R = raggio degli anelli di diffrazione
L
D
tan
⋅
= ϑ
2
2
L
R
d ⋅ = λ
b) Equazione di de Broglie:
p
h
= λ
h = costante di Planck
p = impulso degli elettroni
m
p
U e
⋅
= ⋅
2
2
U e m
h
⋅ ⋅ ⋅
= λ
2
m = massa elettronica, e = carica
fondamentale
Fig. 1 Rappresentazione schematica della diffrazione di Debye-Scherrer