Номер 2, страница 88, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. Назовите эксперименты, в которых обнаруживаются волновые свойства микрочастиц.

2. Назовите эксперименты, в которых обнаруживаются волновые свойства микрочастиц.

Волновые свойства микрочастиц, предсказанные гипотезой де Бройля, экспериментально подтверждаются в явлениях дифракции и интерференции, которые характерны именно для волн. Ключевыми экспериментами являются:

а) Опыты Дэвиссона и Джермера (1927 г.). В этом эксперименте наблюдалось рассеяние пучка электронов на монокристалле никеля. Было обнаружено, что электроны рассеиваются не хаотично, а преимущественно под определёнными углами, образуя дифракционные максимумы. Положение этих максимумов в точности соответствовало расчёту по формуле Вульфа-Брэгга для дифракции волн, если подставить в неё длину волны де Бройля для электронов.

б) Опыты Дж. П. Томсона (1927 г.). Томсон пропускал пучок быстрых электронов через тонкую металлическую фольгу (поликристаллический образец). На фотопластинке за фольгой наблюдалась система концентрических колец (дифракционная картина), аналогичная той, что возникает при дифракции рентгеновских лучей. Это доказывало волновой характер поведения электронов.

в) Дифракция и интерференция других частиц. Позднее аналогичные эксперименты были проведены с другими частицами, подтвердив универсальность корпускулярно-волнового дуализма. Наблюдалась дифракция нейтронов, протонов, атомов (например, гелия) и даже крупных молекул, таких как фуллерены ($C_{60}$).

г) Интерференция электронов на двух щелях. Прямым доказательством волновой природы является двухщелевой опыт, который был успешно проведен с электронами (например, в опытах К. Йёнссона в 1961 г.). Даже когда электроны посылаются на щели поодиночке, со временем на экране за щелями формируется интерференционная картина, как если бы каждая частица-волна проходила через обе щели одновременно.

Ответ: Волновые свойства микрочастиц обнаруживаются в экспериментах по их дифракции и интерференции. Основные из них: опыт Дэвиссона и Джермера (дифракция электронов на монокристалле), опыт Томсона (дифракция электронов на поликристалле), а также современные опыты по дифракции и интерференции нейтронов, атомов, молекул и двухщелевой опыт с электронами.