Электроны в рентгеновских лучах

Во многих твердых веществах атомы разбросаны не как попало, а аккуратно уложены в строго определенном порядке. Они образуют так называемую кристаллическую решетку вещества. Эта решетка состоит из совершенно одинаковых ячеек, в каждой из которых атомы расположены в виде определенной геометрической фигуры: куба, призмы или параллелепипеда. Ячейка кристаллической решетки золота представляет собою куб, в каждой из восьми вершин которого находятся атомы. По одному атому «сидит» еще в середине каждой из граней куба.
Из таких ячеек и сложен любой кусок золота.

Если на тонкую золотую пластинку направить пучок рентгеновских лучей, которые представляют собой такие же электромагнитные волны, как и свет (только их длина в тысячу раз меньше), то на светящемся экране, расположенном за пластинкой, можно увидеть темные и светлые кольца — точную копию дифракционных колец света, проходящего через маленькое отверстие. Это дифракция рентгеновских лучей.

Что же произойдет, если на золотую пластинку направить не пучок рентгеновских лучей, а пучок электронов? Электроны — частицы значительно меньшие, чем атомы. Влетев в золотую пластинку, они должны вести себя примерно так, как дробинки, которыми выстрелили в кучу старинных пушечных ядер. Беспорядочно отскакивая от атома к атому, электроны рассыплются по всем ячейкам решетки. Часть из них отразится обратно, часть затеряется между атомами, однако остальным удастся прорваться сквозь тончайший золотой листочек и вылететь из него.

kneepin

Но пройдет через листочек уже не узкий пучок частиц, а целый веер электронов, при многочисленных столкновениях изменивших направление своего полета. На экране мы должны увидеть не яркую светящуюся точку, а широкое расплывчатое пятно, светлее в центре, тускловатое по краям.

Метки: , , , , , ,

Электрон — это частица или волна!

После всего сказанного несколькими строчками выше заголовок нового раздела кажется неумной и неуместной шуткой.

Но не спешите с выводами, не забывайте, что мы с вами находимся в необыкновенном, почти волшебном мире, где «прямые» переходят в «ломаные», а «черное» превращается в «белое».
Изучая свойства электронов, ученые миллионами бросали их в космическую пустоту откачанных стеклянных баллонов, топили в волнах магнитных и электрических полей, мощной лавиной устремляли на неприступные твердыни антикатодов рентгеновских трубок. Электроны держались стойко. Сквозь десятки и сотни испытаний прошли они не дрогнув, не потеряв своего лица, в любых бедах оставались самими собою — частицами.

Но изощренный ум ученых поставил на их пути еще одно невиданное препятствие — тончайшую золотую пластинку, толщиной всего в десятитысячную долю миллиметра. И вот тогда-то совершенно неожиданно сплоченные ряды электронов, закаленные многочисленными жестокими испытаниями, заколебались...

Для того чтобы понять, что же смогло привести в смятение столь испытанных бойцов, нужно представить себе, какая преграда стояла на их пути.

Метки: , , , , , ,

Это кажется непреложным и неоспоримым

На что же похожи эти электроны, которые «летят», «вращаются» и «бомбардируют», «поток» которых может наносить «удары»? Как же их можно себе представить? Воображение быстро приходит на помощь: это должен быть какой-то шарик, крупинка, частица. Вот именно — частица! Лучшего слова не придумаешь!

Этот вывод физики доказали со всей неопровержимостью и строгостью. Они даже измерили и взвесили электрон. Больше того, они придумали прибор, при помощи которого полетом отдельного электрона можно любоваться почти с таким же удобством, как и полетом праздничных ракет. Этот чудесный прибор — камера Вильсона, в которой электрон оставляет за собой туманный след, подобный белым лентам, тянущимся за пролетающим высоко в небе самолетом. След можно рассмотреть, можно сфотографировать.

Одновременно ученые установили, что электрон всегда и везде обладает одним и тем же отрицательным электрическим зарядом. Замечательно, что заряда, меньше заряда электрона, обнаружить не удалось. Выходит, электрон не только квант вещества, но и квант отрицательного электричества!

На основании тысячи убедительных фактов, накопленных наукой, можно твердо заявить, что электрон — это движущаяся электрически заряженная частица, имеющая вполне определенную, измеренную массу и определенный и измеренный отрицательный заряд.

Метки: , , , , , ,
  • 2008