¿Cuál es el significado físico de los golpes producidos en el gráfico entre la corriente y la desviación en el experimento de Davisson-Germer?

Un fondo:

Un efecto de onda sin análogo en el comportamiento de las partículas newtonianas es la difracción. El experimento de difracción de partículas de Davisson-germer confirma la existencia de ondas de De Broglie. Estaban estudiando la dispersión de electrones de un sólido usando su aparato, la física clásica predice que los electrones dispersados ​​emergerán en todas las direcciones con una dependencia sombría de su intensidad en el ángulo de dispersión y aún menos en la energía de los electrones primarios.

Usaron un bloque de níquel como objetivo. Debido a alguna fuga accidental, el aire se filtró en la habitación y oxidó la superficie de níquel. Para reducir el óxido a níquel puro, lo hornearon en un horno y reanudaron el trabajo. Esta vez estaban sorprendidos por los resultados.

En lugar de una variación continua de la intensidad de electrones dispersos con ángulo, se observaron máximos y mimimas distintos cuyas posiciones dependían de la energía de los electrones.

Ahora contesta tu pregunta:

Se trazaron gráficos polares para la intensidad de electrones. El método de trazado es tal que la intensidad en cualquier ángulo es proporcional a la distancia de la curva en ese ángulo desde el punto de dispersión. Por ejemplo, si la intensidad fuera la misma para todos los ángulos de dispersión, las curvas serían círculos centrados en el punto de dispersión. Entonces, si observa el cuarto gráfico, muestra que un haz de electrones de 54eV se dirigió perpendicularmente al objetivo de níquel y se produjo un máximo agudo en la distribución de electrones en un ángulo de 50⁰ con el haz original.

Un hecho interesante es que Clinton Davisson y Lester Germer de los EE. UU. Y GP Thomson (sí, el hijo de JJThomson) y Reid de Inglaterra confirmaron esta conclusión experimental de forma independiente en 1927. Sin embargo, la parte triste es que el comité Nobel solo reconoció a Tomson y Davisson y les dio un nobel en 1937, mientras que a Germer y Reid no les dieron nada.

La naturaleza ondulatoria de la materia se prueba en este experimento. Las protuberancias o los picos observados se deben al fenómeno de la reflexión de Bragg como se observa en los espectros de rayos X. Ocurre debido a la interferencia constructiva de las ondas dispersadas por los átomos del cristal de níquel. La explicación se entiende mejor si la considera sobre la base del movimiento ondulatorio, no como partículas clásicas.

En este experimento, se estudia la dispersión de electrones. Los resultados fueron tales que existen máximos y mínimos distintos entre la intensidad dispersa y el ángulo, que también dependían de la energía del electrón. Esto era completamente antitético a la predicción clásica de que la dispersión ocurriría en todas las direcciones sin mucha dependencia de la energía o el ángulo. La explicación fue dada por la hipótesis de De Broglie. Las ondas fueron difractadas por los átomos del cristal como una red simple, con la dispersión más alta observada a 50 grados para un haz de 54 eV.

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