Жинағыш және шашыратқыш линзалар. Олардан дененің бейнесін алу

Жылулық сәуле. Жылулық сәулелену - сәулеленуші дененің (сәуле шығарушы) ішкі энергиясының электромагниттік толқындар түрінде таралу процесін сипаттайды. Электромагниттік толқындар – дегеніміз, сәулеленетін денеден шығатын электромагниттік ауытқулар және де ваккумда жарық жылдамдығымен таралады. Қандайда болмасын денненің электромагнитік толқындарды жұтуы, олардың қайтадан молекулалардың жылулық қозғалыс энергиясына айналуына әкеледі. Электромагниттік толқындарды тудырушы, материальдың зарядталған бөлшектері: заттың құрамына кіретін электрондар мен иондар. Сонымен бірге ионның тербелісі төмен жиіліктегі сәулеленуге сәйкес келеді; электронның қозғалысын қамтамасыз ететін сәулелену, өте үлкен жиілікке ие болуы мүмкін, егерде заттың атомы мен молекуласның құрамына кірсе және де молекулалар өзінің маңында едәуір күштерді тепе-теңдікте ұстай алса.

Зат бөлшектерінің екі жақтылық-түйіршіктік толқындық табиғаты. Де-Бройль болжамы. Жарық табиғатының екі жақтылық корпускулалық -толқындық түсінігін ары қарай француз ғалымы Луи-де –Бройль дамыта отырып, 1924 жылы корпускулалық-толқындық дуализм универсалды деген болжам ұсынды. Фотонның толқындық қасиетімен қатар, түйіршіктік қасиеті болса, электрондардың және басқа бөлшектердің тек түйіршіктік қасиеті ғана емес толқындық қасиеті де болады деген ұсыныс жасады. Жарықтың жиілігі ν өскен сайын, оның толқындық қасиеттерінің байқалуы қиындай түседі, сондықтан бөлшектерге байланысты γ-сәуледен қысқарақ толқындар болуы мүмкін. Импульсі Р, массасы m, -жылдамдықпен қозғалған микробөлшектің өзіне сәйкес толқын ұзындығы:

Электрондық зеңбірек   Никель монокристалы   Никель монокристалы   1а –сурет 1б-сурет

/1.1./

Фарадей

цилиндрі

Де-Бройльдың болжамын 1927 жылы американдық физиктер К. Дэвиссон, Л. Джермер тәжірибемен дәлелдеген. (1а сурет) Электрондық зеңбіректен белгілі жылдамдықпен ұшып шыққан электрондар жермен қосылған никель монокристалынан шағылады. Шашыраған электрондарды тіркейтін Фарадей цилиндрі шашыраған және түскен электрондар шоғы өтетін жазықтықпен қозғалады. Әртүрлі бұрышпен шашыраған электрондар анық дифракциялық көрініс (сурет1б) береді. Дифракцияның максимумы Вульф-Брегг формуласына (2dsinφ=кλ) сәйкес келіп, толқын ұзындығы де-Бройль толқынына тең болды. Электрондардың металл фольгадан өткендегі дифракциясын П.С. Тартаковский және Г.Томсон зерттеген. 1949 жылы Л.М.Биберман, Н.Т. Сушкин, В.А. Фабрикант тәжірибе жасап, әрбір жеке электронның толқындық қасиеті бар екенін дәлелдеген. Аяғында нейтрондар, протондар, атомдар, молекулалар шоқтарының дифракциялық құбылыстары байқалған. Микробөлшектердің толқындық қасиеттерінің ашылуы зат құрылымын зерттеудің жаңа әдістері электронография, нейтронография дамуына мүмкіншілік берді және ғылымның жаңа тарауы –электрондық оптика пайда болды. Макроденелердің толқындық қасиетін тәжірибемен байқауға мүмкіншілік жоқ. Мысалға, массасы 1г бөлшектің жылдамдығы 1м/с болса, де-Бройль толқын ұзындығы λ≈10^{-28 м. Ондай толқын ұзындығын өлшеу мүмкін емес.}