Difração de Elétrons

1. Introdução

De Broglie postulou que partículas de massa “m” e velocidade “v” teriam um momentum:

E uma energia cinética:

O momento pode ser calculado da velocidade que o elétron adquire ao se acelerar numa diferença de potencial UA:

O comprimento de onda é então

Admitindo h = 6,625x10⁻ᴲ⁴J.s (valor da constante de Planck), e = 1,602x10⁻¹⁹C (carga do elétron) e m = 9,109x10⁻³¹kg (a massa de repouso do elétron).

Chamamos a distância d de distância entre planos de incidência, sobre os quais o elétron realizará a difração. Este é um fator que necessitaremos de dados previamente calculados por outras técnicas. As ilustrações anteriores nos fornecem como solução final, utilizando como argumento a diferença de caminho óptico (termo emprestado da óptica geométrica),
2dsenθ = nλ
Esta equação assemelha-se aos máximos associados ao padrão de difração. O comprimento de onda associado ao elétron pode, portanto, ser calculado a partir da difração de elétrons em uma rede cristalina.

O ângulo de Bragg pode ser calculado do raio dos anéis de difração, mas deve ser lembrado que o ângulo de desvio é duas vezes maior:

Portanto, sen2θ = ,
Onde R=65mm, é o raio do bulbo de vidro, e r é o raio do anel de difração.

De modos que para ângulos pequenos θ: senθ = sen2θ = 2senθ

Com esta aproximação obtém-se:

E, assim, o gráfico de r versus λ é possível determinar a distância interplanar d do grafite.

2. Objetivos

Verificar experimentalmente a formação de anéis de difração de elétrons;
Determinar as distâncias interplanares do grafite a partir do diâmetro dos anéis observados.

3. Materiais Utilizados

Tubo de difração de elétrons;
Resistor de alto valor, 10MOhm;
Encaixe com pino;
Plug conector;
Cabos de conexão;
Unidade de alimentação de alta tensão, 0-10kV;
Fonte de alimentação, 0-600VDC;
Paquímetro.

4. Procedimento Experimental

1. Montagem do equipamento:
Foi montado o arranjo experimental como indicado