Moralo Bragg. Diffraction ke lekhoakhoa tlhaloganya sebaka

Sehlooho sena se fana ka moralo Bragg, o ile a ithuta bohlokoa ba lona bakeng sa lefatše la kajeno. Re ka hlalosa mekhoa bakeng sa batlisisa lintho tse entsoeng khoneha ke ho fumanoa ha elektrone diffraction ka-butle.

Saense le likhohlano

'nete ea hore meloko e fapaneng ke ke utloisisa mong ho e mong, esita le Turgenev o ile a ngola bukeng "Bo-ntate le Bara." 'Me' nete ke hore: lelapa lulang tse lekholo lilemo, bana ba hlompha baholo ba bona, kaofela tšehetsana, 'me joale hape - le liphetoho tsohle. Le lintho tsohle tsa saense. Ha ho makatse hore Kereke e K'hatholike ho fapana ntshetsopeleng ya tsebo ea tlhaho ea re fallele efe kapa efe ka etsang hore e phetoho sa laoleheng lefatšeng. sibolloa mong fetola pono ea bohloeki, 'me hona joale batho ba khale ba ne ba makala ha ba sheba fatše, bana ba bona ba hlatsoa matsoho a pele ho ja, le borashe meno bona. disapproving Nkhono o sisinya lihlooho tsa bona: "Ke hobane'ng, re ne re lula hammoho ka ntle ho eona, 'me ha ho letho le o ile a beleha bana ba mashome a mabeli. Le tsohle ena ke ho hloka sekoli hao kotsi feela le ho tswa e mong o mobe. "

khopolo e 'ngoe ka sebaka sa lipolanete -' me hona joale mong le e mong sekhutlo, bacha ba rutehileng buisana satellitari le oang, libonela-hōle le mofuta wa Milky Way, ha moloko ba baholo ba se thabe: "nang kelello le teng, se tšebeliso ea sebaka ka ntle 'me Makala leholimo, ke eng phapang, e le potolohang Mars le Venus ne ba tla ea litapole molemo a hōlile, ho ka be ho bile ea bohlokoa ho feta. "

A thekenoloji le katleho e kholo, o ile a khoneha ke 'nete ea hore tsebahalang diffraction grating sebaka - le leng le le leng ka pokothong tse ling ke smartphone. Ka nako e tšoanang le batho ba baholo ho honotha: "Ha ho letho le o motle ha le eo ho melaetsa tsena ka potlako, ba ha ba ntho e 'ngoe hore lengolo lena." Leha ho le joalo, e le paradoxical ka ho sa utloahaleng, beng ba lisebelisoa tse sa tšoaneng lemoha hore e be mofuta oa itseng, hoo e ka bang joaloka moea. Le batho ba seng bakae nahana ka mekgwa ya mosebetsi oa bona le tsela e khōlō hore kelello ea motho e entseng bakeng sa lilemo tse ka bang peli kapa tse makholo a mararo.

Qalong ea lekholo la mashome a mabeli

Lilemong tsa bo-ea leshome le metso e robong morao, moloko oa batho o ile a tobana le bothata ba ho tsebo ea liketsahalo tsohle tse bulehileng. Ho ne ho lumeloa hore ka fisiks re se tseba sohle, 'me e sala e feela ho fumana hore lintlha tse ka. Leha ho le joalo, ho fumanoa ha Planck o quanta le discontinuity microcosm e re ka ho toba le phethola likhopolo tse ngata tse fetileng ka sebōpeho sa taba.

A qalang oela 'ngoe ka mor'a e' ngoe, bafuputsi hloibitsoe mehopolo tloha matsoho e mong le ba bang. Dikgakanyo hlaha, lekoa, tšohloa, a hana. bonnete ba hore ntho e 'ngoe spawned makholo ba e ncha,' me ho ne ho e ngata batho ba ikemiselitse ho batla likarabo.

E 'ngoe ea lintlha tse ho reteleha hore fetohile le temoho ea lefatše, e ne e le a qalang tsa mofuta o kopanetsoe ea likaroloana tsa motheo. Kantle ho eona, ho moralo o balletsweng Bragg ne a ke ke a hlaha. Eo ho thoeng ke e tsokoang-phatsa duality hlalosa lebaka maemong a mang, elektrone itshwara ka 'mele oa ea nang le boima (i.e. corpuscle, phatsa),' me ka ba bang - joaloka leqhubu ethereal. Bo-rasaense ba nako e telele ile a pheha khang, ba e-s'o fihle ho phetheha - jwalo thepa e fapaneng ya lintho microworld na ka bobeli.

Sehlooho sena se e hlalosa molao oa Bragg, e bolelang hore re na le thahasello ka thepa leqhubu la likaroloana tsa motheo. Ka botsebi ba, lipotso tsena ke kamehla hlakang, hobane hlōla monyako oa taelo ea nanometers ka boholo, re lahleheloa ke Kannete - tluoa tabeng ea ho sebetsa molao-motheo oa Heisenberg. Leha ho le joalo, bakeng sa merero ea ho fetisisa e nang le mo e ka nnang lekaneng kaba. Ka lebaka leo, ho ke ke ho hlokahala hore ho qala ho hlalosa tse hlahang ho go tlaleletsa ka le tlosa ka tsa maqhubu a ba tloaelehileng, e leng ntho e bonolo ka ho lekaneng ho nahana le ho e utloisisa.

Maqhubu 'me sinuses

batho ba seng bakae ka bongoaneng o ne a rata hore lekala lena la aljibra ka trigonometry. Sine le cosine, tangent le cotangent na tsamaiso e khopo ea bona ea phaella moo, ho tlosa, 'me lengths tse ling. Mohlomong u ka bana ha ba utloisise sena, kahoo thahasellisa ho ithuta. 'Me ba bangata ba ile ba ipotsa hore na ke hobane'ng ha sena sohle se hlokahalang, eo ho eona karolo ea bophelo ba letsatsi le letsatsi tsebo ena ka sebelisoa.

Tsohle itšetlehile ka batho ba joang rata ho tseba lintho. Batho ba bang ba haelloa ke tsebo e joalo ha letsatsi le khanyetsa motšehare le khoeli bosiu, metsi ke metsi, 'me lefika thata. Empa ho na le boetse ho na le batho ba thahasellang, e le ile a lokisetsa sohle motho a se bonang. Bakeng sa ho etsa lipatlisiso chesehang ba le hlalosa molemong fetisisa ho ithuta e tsokoang thepa ea sefa, oddly ho lekaneng, ho fisiks ea likaroloana tsa motheo. Mohlala, elektrone diffraction mamela hantle melao ena.

Bakeng sa simolleng ka, sebetsa ka monahanong ya: koala mahlo a hao 'me e tsokoang le jare bona.

Nahana e ke keng ba lekanngoa sinusoid bulge mohoma, bulge mohoma. Ha ho letho le ka ho e sa fetoha, le hole ho tswa ho litlhōrō tsa dune mong ho e mong e le 'ngoe le hohle hape. Letsoapong la mohala ha e tsoela ho tswa ho palo e kahodimodimo ho bonyane ka, ke e tšoanang bakeng sa e mong le e karolo e itseng ea mothinya ena. Haeba ho na le tse 'maloa tse pedi tšoanang sine tsokoang, ka nako eo mosebetsi oa fetoha tse rarahaneng ho feta. Diffraction ka lekhoakhoa tlhaloganya sebaka ke ho toba itšetlehile ka go tlaleletsa ka maqhubu a 'maloa. Melao ea sebelisana bona e itšetlehile ka lintho tse 'maloa.

Pele - mohato. Seo le 'na likarolo ama etsang kou tse peli. Ha palo e kahodimodimo ea papali bona ho millimeter ho qetela, haeba tšekamelo dikhutloteng ea etsang kou e ke le tsoanang - litšoantšo tsohle tse e imenne habeli, e humps ka linako tse ling tse peli e phahameng, le sekoti - ka makhetlo a mabeli e tebileng. Ha ho fapana le hoo - e lebetsoeng le ea mothinya mong oela bonyane e mong, maqhubu hlakola mong le tse ling tse ka ntle, ho loebehlana tsohle di sokolohela lefela. 'Me haeba mekhahlelo e se tsamaisane karolo e' ngoe feela - ke hore, ka palo e kahodimodimo ea mothinya mong oela ho hlaha kapa ho oa ka e mong, setšoantšong fetoha thata haholo. Ka kakaretso, ka moralo wa kenyelletsa ditokiseletso e Bragg angle feela, e tla ba e hlakileng hamorao. Leha ho le joalo, melao ea sebelisana pakeng tsa maqhubu a ho thusa hlokomela bofello lona ka botlalo.

Ea bobeli - molumo. Sena ke bophahamo ba humps le likoting. Ha e mothinya bophahamo ba disentimitara se le seng, 'me e mong - tse pedi, joale ba lokela ho beha ka ho latellana. Ke hore, ha e le palo e kahodimodimo tsokoang bophahamo ba emetse disentimitara pedi oela tieo ka maqhubu le sebaka se phahameng sa bonyane ba disentimitara se le seng, ha ba hlakola mong le tse ling tse, empa feela decreases bophahamo ba e tsokoang ea pele ea meferefere. Mohlala, diffraction tsa dieleketerone ho itšetlehile ka oscillation molumo, e leng qeto matla a bona.

Ea boraro - sekhahla. hole ena pakeng tsa lintlha tse peli tse le tsoanang ea mothinya, tse kang ho lagocephala kapa minima. Ha maqhubu a ya di e fapaneng, ka nako eo ka ntlha e itseng le etsang kou e 'meli litlhōrō tsamaisane, ka ho latellana, ka ho feletseng a phuthilweng. sena ha e sa nako e tlang ho etsahala, le palo e kahodimodimo ho qetela e ba tlaase le ka tlaase. Joale palo e kahodimodimo ea leqhubu le leng oela tieo ka bonyane e le leng, ho fana ka sephetho se tlaase-tlaase ho kenngwa ena. The lebaka leo, ha u ntse u tseba, e le tsona tse rarahaneng haholo, empa nako le nako. Ak'u kapele kapa ka mor'a moo hape, 'me hape ba babeli lagocephala tsamaisane. Kahoo, holim 'a tshebediso ya maqhubu a le maqhubu a fapaneng a hlaha e ncha polygonal molumo oscillation.

Bone - tataiso. Ka tloaelo, ha re nahana ho tse peli tse tsokoang tšoanang (tabeng ena e tsokoang sine), ho lumeloa hore ba tšoanang le mong ho e mong ka tsela e iketsang. Leha ho le joalo, lefatšeng la sebele lintho tse fapaneng, ka tataiso e ka ba eng kapa eng e ka hare ho sebaka tse tharo-tlhakore. Kahoo, eketsa kapa subtracted tla maqhubu feela ba tsamaeang e tšoanang. Haeba ba ne ba tsamaisa ka litaelo bo fapaneng, ho na le ho na sebelisana pakeng tsa bona. Molao Bragg emela toba ka taba ea hore feela e tšoanang le libalaka tse thehoa.

Tshitsiso le Diffraction

Leha ho le joalo, mahlaseli a motlakase - ho ke ke ha hantle e tsokoang sine. Huygens 're molao-motheo oo ntlha ka' ngoe ea tse mahareng le ho eo wavefront fihlile (kapa pherekano) ke mohloli ea bobeli ea maqhubu chitja. Kahoo, ka motsotso mongwe le mongwe ho ata ha, ba re, e wavelength la leseli ka linako tsohle lepelela. Sena ke le tshitiso.

ketsahalo ena ke lebaka la hore leseli ka ho khetheha, 'me maqhubu a motlakase ka kakaretso khona ho koba pota litšitiso. The ha e le hantle e qetellang e bitswa diffraction. Haeba 'mali ha e hopola sekolong, re tla bontša hore slits tse peli ka skrine lefifi, khantsitsoe le khanya tlwaelehileng tšoeu ka lagocephala rarahaneng le minima ea tsamaiso ea khanya, ke hore, le hlobolisa ba ke ke ba ba babeli tšoanang,' me ba bangata le ho fetola matla.

Ha hlobolisa e sa irradiated le khanya, 'me bombard haholo ka dieleketerone' mele (kapa, ho etsa mohlala, alpha, likaroloana), re fumana hantle setšoantšong se tšoanang. The dieleketerone ba diffracted le kena-kenana. Ho ena bonahatsa tsokoang mofuta bona. Re lokela ho hlokomela hore Bragg diffraction (atisa ho bitsoa feela ho Bragg) e na le ka hasanyang matla ya maqhubu a ka lattices nako le nako tsamaisane le mohato wa ketsahalo ena 'me e tsokoang phasalla.

tiileng

Le polelo ena, e mong le e ka 'na ea ba le botsoalle bo bona. Leha ho le joalo, le tiile - e tobileng lekala ea fisiks hore o ithuta sebopeho le thepa ea kristale, likhalase le letsopa. O ile a re ka tlase e tsejoa feela ke taba ea hore hang-rasaense ba 'nile ba ba qapa motheong oa and analysis X-ray.

Kahoo, kristale - ke boemo ba ntho e ha nuclei ba liathomo lula maemong a boiketlo hlalositswe sebaka a lekanyelitsoeng mong ho e mong, 'me ho dieleketerone lokolohile ka likhetla le elektrone di akaretsa. The bath ka sehloohong ea 'mele tiileng - periodicity. Haeba 'mali hang o ne a thahasella ka fisiks kapa k'hemistri, mohlomong Pops tsoha setšoantšo ka hlooho ea hae oa lekhoakhoa kristale ea letsoai (matsoai lebitso - halite, moralo NaCl).

Tse peli tse mefuta e sa liathomo tse haufi haholo ho ikopanya, eaba ba etsa sebopeho ho lekaneng le letšo-letšo. Sodium le chloro interleaved foromo ka litekanyo tsohle tse tharo tsa lekhoakhoa dikhubu, mahlakoreng a lona a na le perpendicular mong ho e mong. Kahoo, nako le (kapa unit trust seleng ea) - sekotwaneng, ao ho 'ona ho divertise tharo etsa le liathomo tsa mefuta e' ngoe, ba bang ba bararo - e 'ngoe. Qoso ea mong ho e mong dikotwana tse joalo, ho ka etsahala hore a fumane e kristale ke keng ba lekanngoa. liathomo tsohle tse teng ka hara litekanyo tse peli tse nako le nako ho etsa crystallographic sefofane. Ke hore, unit trust seleng ea ya tse tharo tlhakore, empa mokha oa e mong, a pheta ka makhetlo a mangata (tabeng loketseng - e ke keng ba lekanngoa palo ea makhetlo a), e bopa e holim 'ngoe ea kristale ka. bokaholimo tsena ke ba bangata hakaale ba le ba tšoanang le mong ho e mong.

The interplanar hole - e pontshi bohlokoa hore totobatsa mohlala, botsitso boemo tiileng. Haeba ka litekanyo tse peli, hole ena e nyenyane, 'me ea boraro - e khōlō, ebe ntho ea hang-hang exfoliates. E hlalosa, ho etsa mohlala, Mica, e nkeloa sebaka pejana batho khalase ka lifensetere.

Kristale le liminerale

Leha ho le joalo, sisinya letsoai - mohlala haholo bonolo: mefuta e 'meli feela ea liathomo le e hlakileng setshwani dikhubu. Karolong ea jioloji, eo e bitsoa diminerale, ho ithuta 'mele kristale. peculiarity bona ke hore e 'ngoe lik'hemik'hale moralo e akarelletsa mefuta 10-11 ea liathomo. 'Me ba na le sebopeho sa e rarahaneng haholo: tetrahedrons, dikotwana tse le o tlohang divertise ka mahlakoreng a fapaneng ho theha metjha e sa porous tsa dibopeho fapaneng, lihlekehleke, gago ka ba tse rarahaneng kapa mabapi zigzag. Joalo, ho etsa mohlala, sebopeho ke Hoa makatsa hore ebe e ntle, ka seoelo haholo le feela Russia mekhabiso Lejoe charoite. dipaterone, hae pherese kahoo o motle le hore ba ka etsa hlooho - ka hona lebitso la matsoai ka. Empa esita le ka sebopeho rarahaneng ya e tšoanang le hona joale e mong ho e mong crystallographic sefofane.

Sena se nolofalletsa ka lebaka la ho ba teng ha diffraction tsa dieleketerone ka lekhoakhoa kristale ho khetholla sebopeho bona.

Sebopeho le dieleketerone

Ho ho lekaneng ho hlalosa mekhoa ea ho ithuta sebōpeho sa taba, e thehiloeng diffraction tsa dieleketerone, e mong a ka nahana hore libolo ho lahleloa ka hare lebokose le reng. Ebe u bale kamoo libolo tse ngata bounced morao 'me ka hlaha ka lehlakoreng le seo. Ka nako eo, tataiso eo ho eona boholo ba libolo le bouncing, ahloloa ka lebokose foromo.

Ya e le hantle, ena ke maikutlo a kaba. Empa ho ea ka ea mohlala ona a sa jese litheohelang, tataiso eo ho eona palo e khōlō ea libolo bouncing - e diffraction tlhōrō. Kahoo, dieleketerone (kapa X ray) bombarding holim 'a kristale ka. Ba bang ba bona ke "khomaretsoe" ka taba ena, empa ba bang ba sa li tlalehiloe. Ho feta moo, ba ile ba ba bontša hore feela ho tloha lifofane le crystallographic. Kaha sefofane se e 'ngoe, empa e ngata bona, joale eketsa feela maqhubu a bonahatsa tse tšoanang le mong ho e mong (re ile ra buisana ka holimo). Kahoo o ile a fumana pontšo ka le manyenyane, moo bonahatsa matla itšetlehile ka hlaha ka lehlakoreng le ya incidence. Diffraction tlhōrō e bontša ho ba teng ha sefofane a sa le hlaha ka lehlakoreng le ithutileng tsona. Setšoantšong sephetho le e hlahlobisisa ho fumana mohaho hantle tsa kristale ka.

moralo

and analysis e etsoa ho latela melao e itseng. Ba li thehiloe mokgwa Bragg. Ho bonahala eka sena:

2D sinθ = nλ, moo:

• le d - the interplanar sekgala;
• θ - Setlankana angle (e hlaha ka lehlakoreng le e tlatsetsang ho hlaha ka lehlakoreng le ya ponahatso);
• n g - taelo ea diffraction tlhōrō (a palotlalo ntle, i.e. 1, 2, 3 ...);
• λ - wavelength tsa mahlaseli a etsang.

E le 'mali a ka bona, ba sa hlaha ka lehlakoreng le e sa nkiloeng esita le e mong hore e se e ile a fumana ka ho toba ka ho ithuta le ho eketsehileng tlhokeng. Hape re lokela ho hlalosa ka boleng ba 'n', e bolelang khopolo ea "diffraction tlhōrō." Tshitsiso moralo The e boetse e na le ka palotlalo ntle tseo totobatsa taelo ea lebetsoeng le hlokomela.

The illuminance ya skrine ka teko peli slit Ka mohlala, ho itšetlehile ka hore phapang cosine tseleng. Kaha cosine e - mosebetsi nako le nako, ka mor'a lesira lefifi, tabeng ena ho na le hase feela le tlhōrō e khōlō, empa e boetse e le tse seng kae tse ngata metopa ilibana ka mahlakoreng a lona. Re phela lefatšeng la loketseng, e leng ho feletseng amenable ho mekhoa thuto ea lipalo, lihlopha tsena e ne e tla ba le palo e ke keng ba lekanngoa. Leha ho le joalo, ha e le hantle palo ea libakeng tse lemohiloeng khanya kamehla feela le itšetlehile ka wavelength, slit bophara, le sebaka se pakeng tsa khanya mohloding.

Kaha diffraction - ka lebaka tobileng ea e tsokoang mofuta likaroloana leseli le mathomo, i.e. hore na ba ea tshitsiso, ka nako eo ka moralo wa akarelletsa Bragg odara diffraction tlhōrō. Ka tsela eo, ha e le hantle sena se etsa hore ho be thata haholo ho dipalelo pele liteko. Ka nako eo, lengths le tsohle tse amanang le mpefala tsa lifofane le manolotsoeng ya sebopeho homolog tloha mohlala diffraction, o etsoang ke mechine. Ba bale hantle eo litlhōrō tse liketsahalo tse arohaneng, 'me seo - ea bobeli kapa odara ea boraro ea meleng e ka ka sehloohong spectra ena.

Pele ho qaloa ho lik'homphieutha ka ajoa le segokanyimmediamentsi sa sebolokigolo e bonolo (batlang e le bonolo, kaha bakeng sa mefuta e fapaneng ya dipalelo lenaneo - leha ho le joalo lisebelisoa rarahaneng) e ile tsohle entseng ka letsoho. Le ka ntle ho brevity mong ka eo e na le abel tsa Bragg, ea e le hantle, ho etsa bonnete ba tsa 'nete tsa melemo fumana, ho ile ha nka nako e ngata le ho etsa boiteko. Bo-rasaense ba lekoa le retested - se wormed tsela ea hae ho bona hore moo leha e le efe lebetsoeng le batho bao e seng e ka sehloohong, e leng ne a ka senya dipalelo ena.

Theory le ka go ikatisetsa

sibolloa lintho tse babatsehang, ba phethahetse bobeli Wolfe le Bragg o ile a fana ka eena matsohong a batho ke sesebelisoa bohlokoa haholo bakeng sa ho ithuta sa patiloe ho fihlela dibopeho tsa-butle. Leha ho le joalo, ha re ntse re tseba, khopolo eo - ntho e molemo, empa ka go ikatisetsa ke kamehla e nyenyane fapaneng. Feela ka holimo e ne e le potso ea kristale. Empa khopolo leha e le efe e bua ka nyeoe e ileng ea loketseng. Hore ke keng a lekanngoa a sekoli ntle sebaka seo sebōpeho sa melao ea ho pheta-pheta ha ba hataketse.

Leha ho le joalo, ba sebele, esita le hloekileng haholo le hōlileng ka laboratoring, likoli bonaletsang tse bonahalang ata. Har'a lihlopha tsa tlhaho fumana disampole phethahetse - ka katleho e khōlō. Maemo Bragg (bontšoa ke moralo ka holimo) ho liphesente tse lekholo la linyeoe le sebelisoa ho kristale sebele. Bakeng sa bona, ka Leha ho le joalo, ho na le ke e joalo le sekoli, e le holim'a metsi ya. 'Me mali ha ferekanya bothoto ba bang ba lipolelo: holim hase feela e le mohloli oa likoli, empa hape sekoli.

Ka mohlala, matla a la litlamo tsa thehoa ka hare ho kristale e fapane joang le ea boleng ba libaka leliboho. Sena se bolela hore ho ke ke ho hlokahala hore ho hlahisa mofuta oa kgonego le likheo. Ke hore, ha experimenter tlosoa elektrone ponahatso manyenyane kapa X-ray meleng ona o tiileng, ba fumana e seng feela le hlaha ka lehlakoreng le, le hlaha ka lehlakoreng le ka phoso. Mohlala, θ = 25 ± 0.5 likhato. kerafo e bontšoa ke 'nete ea hore diffraction tlhōrō (moralo seo ka sona ke Bragg abel) e na le bophara' me ke hlobolisa, 'me ha mola tieo phethahetse tšesaane sebakeng sa boleng le.

Litšōmo le liphoso

Gore e tle e fellang kateng le, dihlooho tsohle, hase 'nete?! Ho isa bohōleng bo itseng. Ha u lekanya mocheso 'me u fumana 37 ka selekanyamogote le, sena ha se nepahetse ka ho feletseng. Hao mocheso oa 'mele e fapaneng ho tloha makgabane ka ka thata-thata. Empa u sa ntho e ka sehloohong hore a 's hlanya hore u kula le ho nako ea ho tšoaroa ka eona. Le uena le ngaka ya hao ha ho tsotellehe hore ha e le hantle selekanyamogote e bontša 37.029.

Le tsa saense - ka e le nako e telele e le phoso ha e khaotse ho ho etsa liqeto tse tobileng, e elwa hloko, empa a tsitsinkela ke ka bohlokoa haholo. Ho phaella moo, lipalo-palo li bontša: ho fihlela phoso ke ba etsang liphesente tse ka tlase ho tse hlano, e ka hlokomolohuoa. Sephetho fumanweng ka liteko tsa ka tse boemo latelang Bragg le bona ba na phoso. Bo-rasaense ba etsa dipalelo, hangata a bontša. Leha ho le joalo, bakeng sa dikopo itseng, ka mantsoe a mang, utloisisa seo sebōpeho sa kristale ka, phoso ha se bohlokoa haholo (ka nako e telele joalokaha e nyenyane).

Ke habohlokoa ho hlokomela hore e mong le sesebediswa, esita le ka mola sekolong, ho na le kamehla ho ba le khoao. palo ena o nahanela litekanyo le haeba ho hlokahala, e ne e akarelletsa ho sephetho palo yohle phoso.