Difração de Elétrons

Alunos: Paulo Henrique Dias Ferreira Rodrigo Georgétti Vieira

História 1924 – De Broglie propôs a existência

de ondas de matéria, ou seja, o caráter dual não era somente uma característica da luz;

1927 – A confirmação da hipótese de De Broglie veio com o experimento de Davisson-Germer e, independentemente, com o de Thompson e Reid;

1929 – De Broglie ganhou o Prêmio Nobel de Física por seu trabalho;

1937 – Davisson e Thompson receberam a mesma honraria pela descoberta experimental da difração de elétrons por cristais;

Teoria

A lei de Bragg prevê as posições de máximo observadas. Ela exprime o fenômeno de interferência construtiva entre ondas que são refletidas por uma rede cristalina e têm uma diferença de caminho ótico igual a um múltiplo inteiro de λ.

A exemplo do caráter corpuscular apresentado pela luz em alguns fenômenos físicos (Efeito Compton e Fotoelétrico), De Broglie propõe uma simetria entre ondas e partículas, i.e., que a matéria também assume um comportamento ondulatório.

Descrição do Experimento

Variamos então esta diferença de potencial a partir do zero de 0,5 em 0,5 kV e observamos o padrão de difração para cada caso, especificando a posição de cada máximo.

Elétrons são produzidos pelo aquecimento de um filamento e acelerados por uma diferença de potencial. Assim eles incidem sobre uma rede policristalina de grafite e sofrem a difração.

Objetivos Compararemos o comprimento de onda obtido através da Lei de Bragg com o valor

previsto pela Hipótese de De Broglie para cada máximo de interferência observado. Determinaremos a constante de Planck (h) supondo conhecidas as distâncias

interplanares do policristal de grafite, através da construção de um gráfico de λ versus .

Calcularemos as distâncias interplanares do cristal de grafite, agora através de um gráfico da posição r versus .

V

V

Resultado Esperado

Formação do padrão de difração comprovando a hipótese de De Broglie; Coincidência entre o comprimento de onda encontrado pela Lei de Bragg e através

da hipótese de De Broglie, ou seja:

Determinação das distâncias características interplanares da rede policristalina de grafite.

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