Дифракция частиц - упругое когерентное рассеяние микрочастиц объектами (т. е. рассеяние, происходящее
без изменения рассеивающего объекта), при к-ром из нач. пучка частиц возникают
отклонённые от него дифракц. пучки. Д. ч. имеет место при рассеянии нейтронов,
электронов, атомов, молекул; рассеивающими объектами являются кристаллы, молекулы
жидкостей и газов. Направление и интенсивность дифракц. пучков
зависят от строения (атомного состава и структуры) и размера рассеивающего объекта,
а также длины волны де Бройля частиц.
Поведение микрочастиц подчиняется
квантовым законам и описывается Шрёдингера уравнением (в нерелятивистском
приближении):
где -
волновая функция частицы, Е и U - её полная и потенц. энергии.
В соответствии с общей
постановкой задачи дифракции решение этого ур-ния представляет собой сумму двух
функций:
, где функция
свободного движения частицы (U=0)имеет вид плоской волны:
где
, а длина волны,
т. е. определяется массой т и энергией E (или импульсом mv,
v - скорость) частицы, а -
функция дифрагированных (рассеянных) частиц, не содержащая в себе волн, идущих
из бесконечности (причинности принцип ).Нач. волна
взаимодействует с объектом, характер этого взаимодействия и строение объекта
описываются функцией U(х, у, z). Решение ур-ния (1) даёт описание дифракц.
картины в реальном координатном пр-ве, причём
определяет вероятность попадания рассеянной частицы в данную точку.
При дифракции частиц того
или иного сорта проявляется физ. специфика их взаимодействия с веществом. Так,
рассеяние электронов определяется эл.- статич. потенциалом атомов ,
так что
, где е - заряд электрона; при рассеянии нейтрона осн. вклад в потенц.
энергию U вносит их взаимодействие с ядром, а также с магн. моментом
атома (см. Дифракция электронов, Дифракция нейтронов, Дифракция атомов и
молекул). Тем не менее явления Д. ч. всех типов, а также дифракции рентгеновских
лучей очень сходны и описываются одинаковыми или очень близкими ф-лами,
различающимися множителями - атомными амплитудами. Mн. явления дифракции
света также находят аналоги в Д. ч.
Д. ч. используется в структурном
анализе вещества (см. Нейтронография, Электронная микроскопия, Электронография).
Литература по дифракции частиц
Тартаковский П. С., Экспериментальные основания волновой теории материи, Л.- M., 1932;
Пинскер 3. Г., Дифракция электронов, M.- Л., 1949;
Вайнштейн Б. К., Структурная электронография,
M., 1956;
Каули Дж., Физика дифракции, пер. с англ., M., 1979;
Lаuе M. vоn, Materiewellen und ihre Interferenzen, 2 Aufl., Lpz., 1948.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция? Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда". На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли. Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма. Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал: "Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985] Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
-
волновая функция частицы, Е и U - её полная и потенц. энергии.
, где функция 
свободного движения частицы (U=0)имеет вид плоской волны:
, а длина волны 
,
т. е. определяется массой т и энергией E (или импульсом mv,
v - скорость) частицы, а 
-
функция дифрагированных (рассеянных) частиц, не содержащая в себе волн, идущих
из бесконечности (причинности принцип ).Нач. волна 
взаимодействует с объектом, характер этого взаимодействия и строение объекта
описываются функцией U(х, у, z). Решение ур-ния (1) даёт описание дифракц.
картины в реальном координатном пр-ве, причём 
определяет вероятность попадания рассеянной частицы в данную точку.
,
так что 
, где е - заряд электрона; при рассеянии нейтрона осн. вклад в потенц.
энергию U вносит их взаимодействие с ядром, а также с магн. моментом
атома (см. Дифракция электронов, Дифракция нейтронов, Дифракция атомов и
молекул). Тем не менее явления Д. ч. всех типов, а также дифракции рентгеновских
лучей очень сходны и описываются одинаковыми или очень близкими ф-лами,
различающимися множителями - атомными амплитудами. Mн. явления дифракции
света также находят аналоги в Д. ч.
