ДИФРАКЦИЯ ЧАСТИЦ

ДИФРАКЦИЯ ЧАСТИЦ рассеяние микрочастиц
(электронов, нейтронов, атомов и т. п.) кристаллами или молекулами жидкостей
и газов, при к-ром из начального пучка частиц данного типа возникают дополнит,
отклонённые пучки этих частиц; направление и интенсивность таких отклонённых
пучков зависят от строения рассеивающего объекта.

Д. ч. может быть понята лишь на основе
квантовой теории. Дифракция - явление волновое, оно наблюдается при распространении
волн различной природы: дифракция света, звуковых волн, волн на поверхности
жидкости и т. д. Дифракция при рассеянии частиц, с точки зрения классич.
физики, невозможна.

Квантовая механика устранила абс.
грань между волной и частицей. Осн. положением квантовой механики, описывающей
поведение микрообъектов, является корпускулярно-волновой дуализм, т.
е. двойственная природа микрочастиц. Так, поведение электронов в одних
явлениях, напр. при наблюдении их движения в камере Вильсона или при измерении
электрич. заряда в фотоэффекте, может быть описано на основе представлений
о частицах, в других же, особенно в явлениях дифракции,- только на основе
представления о волнах. Идея "волн материи" была высказана франц. физиком
Л. де Бройлем в 1924 и вскоре получила блестящее подтверждение в опытах
по Д. ч.

Согласно квантовой механике, свободное
движение частицы с массой т и импульсом р = mv (где
v
- скорость частицы) можно представить как плоскую монохроматич. волну
w(волну де Брой-ля) с длиной волны

Х = h/p, (1) распространяющуюся
в том же направлении (напр., в направлении оси x), в к-ром движется частица
(рис. 1). Здесь h -Планка постоянная. Зависимость wот
координаты х даётся формулой

направлен в сторону распространения волны,
или вдоль движения частицы.

Рис. 1. Сопоставление волны и свободно
движущейся частицы. Вверху показано прямолинейное движение частицы с массой
m и импульсом p=mv (v - скорость частицы), внизу - распространение
соответствующей ей "материальной волны" w