Я не думаю, что нижеследующее является точным описанием физического, а представляет собой домашнее задание, помогающее понять.
Пучок электронов с энергией 0,025 эВ, движущийся вдоль оси x, проходит через щель переменной ширины w, расположенную вдоль оси y. Оцените значение ширины щели, при котором размер пятна на экране, находящемся на расстоянии 0,5 м от щели, был бы минимальным.
У меня есть следующая идея:
У меня есть интуиция, что принцип неопределенности должен использоваться, чтобы получить верхнюю границу поскольку эффекты неопределенности Гейзенберга превышают эффекты дифракции.
Таким образом, я бы
Принимая
Это не оставляет меня ни в чем, только когда начинает казаться, что я решил ее.
Пожалуйста помоги.
Если ширина щели велика по сравнению с длиной волны электрона, то размер пятна будет таким же, как ширина щели (при условии, что электронный пучок не расходится):
В пределе малой ширины щели вы получаете приведенное вами уравнение для (половинной) угловой расходимости, а ширина пятна будет (при условии ):
где расстояние до экрана (0,5 м). Наименьшее пятно будет, когда они совпадают, т.е.
или:
который я получаю, чтобы быть около 88 микрон. Обратите внимание, что это очень грубый расчет, так как пятно не имеет четко определенной ширины, и даже при больших щелях будет наблюдаться дифракция на краях щелей.
Анна В