ДИФРА́КЦИЯ ЧАСТИ́Ц

ДИФРА́КЦИЯ ЧАСТИ́Ц, уп­ру­гое рас­сея­ние пуч­ка элек­тро­нов, ней­тро­нов, ато­мов, мо­ле­кул или др. час­тиц на кри­стал­лах, жид­ко­стях и га­зах, при ко­то­ром воз­ни­ка­ют пуч­ки час­тиц, от­кло­нён­ные от на­прав­ле­ния на­чаль­но­го пуч­ка (т. н. ди­фрак­ци­он­ные пуч­ки). Д. ч. – след­ст­вие вол­но­вой при­ро­ды ча­стиц; впер­вые ус­та­нов­лен­ная в 1927 для элек­тро­нов, Д. ч. ста­ла экс­пе­рим. 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 v (т. е. ки­не­тич. энер­ги­ей или им­пуль­сом): λ=h/mv (h – по­сто­ян­ная План­ка). Ре­шая Шрё­дин­ге­ра урав­не­ние для Д. ч., 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 элек­тро­ста­тич. 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.

Д. ч. ис­поль­зу­ет­ся в струк­тур­ном ана­ли­зе ве­ще­ст­ва – ней­тро­но­гра­фии, элек­тро­но­гра­фии, элек­трон­ной мик­ро­ско­пии.