При исследовании структуры мономолекулярного слоя вещества пучок электронов, имеющих одинаковую скорость, направляется перпендикулярно исследуемому слою. В результате дифракции на молекулах, образовавших периодическую решетку, часть электронов отклоняется на определенные углы, образуя дифракционные максимумы. Под каким углом к первоначальному направлению распространяются отклонившиеся электроны, образующие первый дифракционный максимум, если кинетическая энергия электрона равна 54 эВ, а период молекулярной решетки составляет 0,215 нм?
Введем величины: — период дифракционной решетки,
— длина волны лучей,
— угол отклонения лучей,
— порядок максимума.
По формуле дифракционной решетки:
Выразим :
По условию задачи . Кинетическая энергия электрона равна:
где – масса электрона,
– скорость.
При этом импульс электрона по гипотезе де Бройля равен:
отсюда
И кинетическая энергия:
Отсюда
и
Это значение синуса соответствует