Физический энциклопедический словарь - дифракция микрочастиц

Д. м. может быть понята лишь на основе квантовомеханич. представлений о микрочастице как о волне (см. Корпускулярно-волновой дуализм). Согласно квант. механике, свободное движение ч-цы с массой m и со скоростью v (энергией ξ) можно представить как плоскую монохроматич. волну (волну де Бройля) с длиной волны =h/mv или, если v не слишком высока,

=h/2mξ, (1)

распространяющуюся в направлении движения ч-цы.

При вз-ствии ч-цы с кристаллом, молекулой и т. п. её энергия меняется: к ней добавляется потенц. энергия этого вз-ствия, что приводит к изменению движения ч-цы и соотв. меняется хар-р распространения связанной с ней волны, причём это про-

исходит согласно принципам, общим для всех волн. явлений. Поэтому осн. геом. закономерности Д. м. ничем не отличаются от закономерностей дифракции рентгеновских лучей и дифракции волн др. диапазонов. Общим условием дифракции волн любой природы явл. соизмеримость длины падающей волны  с расстоянием d между рассеивающими центрами: d. Наиболее чёткая картина получается при Д. м. на кристаллах. Кристаллы обладают высокой степенью упорядоченности, атомы в них располагаются в трёхмерно-периодической крист. решётке, т. е. образуют пространств. дифракц. решётку для соответствующих . Дифракция волн на такой решётке происходит в результате рассеяния на системах параллельных кристаллографич. плоскостей, на к-рых в строгом порядке расположены рассеивающие центры. Дифракц. картина от кристалла представляет собой расположенные определ. образом максимумы интенсивности рассеянных кристаллом ч-ц (рис. 1). Условием наблюдения дифракц. максимума при отражении от

Рис. 1. Дифракц. картина, образованная пучком эл-нов (V=60 кВ, =0,05Å) при прохождении их через монокристальную плёнку моногидрата хлористого бария. Центр. пятно — след нач. пучка, остальные пятна — дифракц. максимумы от разл. систем кристаллографич. плоскостей.

кристалла явл. Брзгга — Вульфа условие:

2dsin=n; (2)

здесь  — угол, под к-рым падает пучок ч-ц на данную кристаллографич. плоскость (угол скольжения), d — расстояние между соответствующими кристаллографич. плоскостями, n — целое число (порядок отражения).

Тепловое движение атомов в кристалле не меняет направлений днфрагиров. пучков, но интенсивность их с увеличением  уменьшается. При Д. м. на жидкостях, аморфных телах или молекулах газа — объектах, не обладающих упорядоченным строением, обычно наблюдается несколько размытых дифракц. максимумов.