Дифракция частиц
ДИФРАКЦИЯ ЧАСТИЦ, упругое рассеяние пучка электронов, нейтронов, атомов, молекул или других частиц на кристаллах, жидкостях и газах, при котором возникают пучки частиц, отклонённые от направления начального пучка (так называемые дифракционные пучки). Дифракция частиц - следствие волновой природы частиц; впервые установленная в 1927 году для электронов, дифракция частиц стала экспериментальным подтверждением гипотезы о корпускулярно-волновом дуализме материи.
Направление и интенсивность дифракционных пучков зависят от элементного состава, структуры и размера рассеивающего образца, а также от длины волны де Бройля λ частиц, которая определяется их массой m и скоростью υ (т. е. кинетической энергией или импульсом): λ = h/mυ (h - постоянная Планка). Решая Шрёдингера уравнение для дифракции частиц, можно получить сумму волновых функций ψ0 + ψ частицы до и после взаимодействия с образцом, которая описывает картину дифракции, потенциальную энергию взаимодействия частицы с образцом, а также определить вероятность попадания частицы после дифракции в данную точку. Потенциальная энергия определяется спецификой взаимодействия частицы определённого сорта с веществом. Так, электроны рассеиваются электростатическим полем атомов, нейтроны взаимодействуют с атомными ядрами и магнитным полем атомов. Тем не менее, явления дифракции электронов, дифракции нейтронов, дифракции атомов и молекул, а также дифракции рентгеновских лучей имеют много общего и описываются одинаковыми или сходными формулами, различающимися множителями - атомными амплитудами. Некоторые явления дифракции света также находят аналоги в дифракции частиц.
Дифракция частиц используется в структурном анализе вещества - нейтронографии, электронографии, электронной микроскопии.