電子繞射
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電子繞射,是指電子在通過某些障礙物時發生衍射的現象。因為波粒二象性的存在,電子也可被當做是波,從而也能產生衍射現象。電子的波長滿足德布羅意波長公式:
h表示普朗克常數,p表示動量。由於電子的動量較光子大得多,因而其波長也短得多。所以想使電子發生衍射時就需要更微小的障礙物,實驗上一般是採用晶體。另外,正是由於電子比光子更難發生衍射,電子顯微鏡的分辨率比光學顯微鏡的更高。[1]
當電子波穿過晶體的時候,被晶體中的原子散射,散射的電子波互相之間干涉所產生的現象就是電子衍射。晶體中每個原子均會對電子進行散射,使得波長和方向發生變化。並且部分電子會與晶體中的原子發生能量交換作用,若電子波長發生變化,則稱為非彈性散射;若沒有波長變化,則稱為彈性散射。
電子衍射的圖像一般是該圖像呈現規則的斑點,衍射圖像是由同心圓組成的。多晶的是一系列規則的同心圓,而非晶的是由分散的同心圓組成的。
電子衍射是最經常用於固體物理和化學研究固體的晶體結構。實驗通常是在透射電子顯微鏡(TEM)或掃描電子顯微鏡(SEM),為電子背散射衍射進行。電子衍射用來做物相鑑定、測定原子位置等。與X射線相比,電子更容易被物體吸收,所以更加精確,適合於研究微薄膜、小晶體。