(Elektronové) Vlny a (Krystalové) Mřížky Michal Lenc Fyzikální seminář 20. září 2013.

Prezentace na téma: "(Elektronové) Vlny a (Krystalové) Mřížky Michal Lenc Fyzikální seminář 20. září 2013."— Transkript prezentace:

1 (Elektronové) Vlny a (Krystalové) Mřížky Michal Lenc Fyzikální seminář 20. září 2013

2 Teorie – vlny Albert Einstein 1879 – 1955 Louis de Broglie 1892 – 1987 Erwin Schrödinger 1887 – 1961

3 Experiment – mřížky Charles Henry Kunsman 1890 - 1970 Clinton Joseph Davisson 1881 – 1958 Lester Halbert Germer 1896 – 1971

4 Experiment a teorie – vlny a mřížky Walter Maurice Elsasser 1904 - 1991 Hans Albrecht Bethe 1906 – 2005

5 Někde se začít musí…. Comptes Rendus de l'Académie des sciences 177 (1923), 507 – 510

6 Louis de Broglie (1923) Objekt (un mobile matériel) hmotnosti m pohybující se rychlostí v g =βc vůči nějakému pozorovateli je charakterizován dvěma frekvencemi – frekvencí vlny vnitřních hodin danou klidovou energií, která se pozorovateli jeví jako a frekvencí fiktivní vlny provázející objekt danou celkovou energií Vlny musejí být ve fázi odkud plyne

7 Louis de Broglie (1924) A Tentative Theory of Light Quanta. Philosophical Magazine 47 (1924), 446 – 458

8 Louis de Broglie (1924) Einstein v dopise Langevinovi ze 16. prosince 1924 Úvod zápisu o obhajobě disertační práce, konané 25. listopadu 1924

9 Louis de Broglie (1925) Disertační práce Recherches sur la théorie des quanta byla publikována v Annales de Physique 3 (1925), 22 – 128. Mit grösstem Interesse habe ich vor einigen Tagen die geistvollen Theses von Louis de Broglie gelesen, deren ich endlich habhaft wurde; damit ist mir auch der $8 Ihrer zweiten Entartungsarbeit erst voll deutlich geworden. Schrōdinger v dopise Einsteinovi ze 3. listopadu 1925: Stručný přehled de Broglieho prací z let 1922 – 1925 je podán v článku J. Komrska: Korpuskulární optika jako experimentální východisko při výuce kvantové mechaniky. Pokroky MFA 27 (1982), 27 – 32. Komentovaný výklad práce de Broglieho práce A Tentative Theory of Light Quanta je podán v článku P. Weinberger: Revisiting Louis de Broglie’s famous 1924 paper in the Philosophical Magazine. Philosophical Magazine Letters 86 (2006), 405 – 410.

10 Albert Einstein (1905)

11

12 Albert Einstein (1909)

13 Rayleigh – Jeans Wien Planck

14 Albert Einstein (1925) Zur Quantentheorie des idealen Gases (Zweite Abhandlung), Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften, Sitzung der physikalisch – mathematischen Klasse, 1 (1925), 3-14.

15 Erwin Schrödinger (1926) Quantisierung als Eigenwertproblem. Erste Mitteilung Annalen der Physik (4) 79 (1926), 361-376

16 Erwin Schrödinger (1926) Quantisierung als Eigenwertproblem. Vierte Mitteilung Annalen der Physik (4) 81 (1926), 109-139

17 Clinton Davisson, Charles Kunsman (1921) The scattering of electrons by Nickel. Science 54 (1921), 522 – 524

18 Clinton Davisson, Charles Kunsman (1923) The scattering of low speed electrons by platinum and magnesium. Physical Review 22 (1923), 242 – 258

19 Walter Elsasser (1925) Bemerkungen zur Quantenmechanik freier Elektronen. Naturwissenschaften 33 (1925), 711

20 Clinton Davisson, Lester Germer (1927) The Scattering of Electrons by a Single Crystal of Nickel. Nature 33 (1927), 558 – 560

21 Clinton Davisson, Lester Germer (1927) Diffraction of Electrons by a Crystal of Nickel. Physical Review 30 (1927), 705 – 741

22 Clinton Davisson (1928) The Diffraction of Electrons by a Crystal of Nickel. Bell System Technical Journal 7 (1928), 90 - 105

23 Clinton Davisson, Lester Germer (1927) Diffraction of Electrons by a Crystal of Nickel. Physical Review 30 (1927), 705 – 741

24 Ni (111) Mřížka: plošně centrované kubická

25 Difrakce Uvnitř krystalu Na povrchu dochází k lomu, ale Laueho podmínky pro směry ležící v rovině povrch to neovlivní Pokud mají přispívat i další roviny, musí být Pro rentgenové záření dostaneme Braggovu rovnici

26 Hans Bethe (1927) Ü ber die Streuung von Elektronen an Krystallen. Die Naturwissenschaften 15 (1927), 786 - 788

27 Hans Bethe (1927) Ü ber die Streuung von Elektronen an Krystallen. Naturwissenschaften 15 (1927), 786 - 788

28 Hans Bethe (1928) Die Streuung von Elektronen an Krystallen. Naturwissenschaften 16 (1928), 333 - 334

29 Walter Elsasser (1928) Interferenzerscheinungen bei Korpuskularstrahlen. Naturwissenschaften 16 (1928), 720 – 725

30 Ernst Ruska (1986) from Nobel lecture ….