1. 실험 :
* 설정 : Davisson과 Germer는 전자로 폭격하여 니켈 결정의 표면을 연구하고있었습니다. 그들은 진공 챔버를 사용하여 공기 분자의 간섭을 최소화했습니다.
* 예상치 못한 : 실험 중에, 그들은 우연히 니켈 결정을 공기에 노출시켜 산화물 층이 형성되었습니다. 그런 다음 결정을 가열하여 산화물 층을 제거하여 수정 구조를 실수로 변경했습니다. 크리스탈 구조의 이러한 변화는 새롭고 예상치 못한 결과를 초래했습니다.
* 관찰 : 그들이 전자 폭격을 재개했을 때, 그들은 특정 각도로 산란 된 전자의 강도가 날카로운 피크를 관찰했습니다. 이 피크는 전자가 모든 방향으로 산란해야 할 것으로 예측 한 고전 물리학을 기반으로 예상되지 않았습니다.
2. 해석 :
* Broglie의 가설 : 루이 드 브로 글리 (Louis de Broglie)는 전자를 포함한 입자가 파도와 같은 특성을 나타내는 것을 제안했다. 그는 전자의 파장이 방정식 λ =h/p에 의해 주어진 운동량에 반비례한다고 제안했다.
* 회절 : Davisson과 Germer에 의해 관찰 된 날카로운 피크는 회절 현상과 일치 하였다. 회절은 파도가 파장과 비슷한 크기로 장애물이나 조리개를 만날 때 발생합니다. 회절파에 의해 형성된 패턴은 간섭에 의해 특징 지어지며, 강도의 피크와 트로프를 초래한다.
* 확인 : Davisson-Germer 실험에서 피크가 발생한 각도는 결정에 의한 X- 선의 회절을 설명하는 Bragg의 회절 법칙에 의해 예측 된 각도와 완벽하게 일치했습니다. 실험 결과와 전자의 파동 이론 사이의 이러한 강력한 상관 관계는 De Broglie의 가설을 확인하고 전자가 실제로 파도와 같은 거동을 나타내는 것을 증명했다.
3. 중요성 :
Davisson-Germer 실험은 물리학에서 중요한 순간을 표시했습니다. 그것:
* 는 De Broglie의 가설을 확인했습니다 : 전자와 같은 입자가 고전 물리학에 도전하는 혁신적인 개념 인 파도로 작동 할 수 있음을 보여주었습니다.
* 파동 입자 이중성을 확립했습니다 : 전자는 양자 역학의 기본 원리 인 입자 및 파동 특성을 모두 가지고 있음을 보여 주었다.
* 추가 연구를위한 길을 열었습니다 : 이 실험은 나노 스케일에서 재료를 영상화하기위한 강력한 도구 인 전자 현미경 개발을위한 토대를 제공했습니다.
결론적으로, Davisson 및 Germer 실험은 전자 회절의 관찰을 통해 전자의 파동을 입증 하였다. 이 획기적인 실험은 De Broglie의 가설을 검증했을뿐만 아니라 물질의 근본적인 특성에 대한 우리의 이해를 혁신하고 현대 양자 역학의 발전을위한 길을 열었습니다.
