Ich glaube nicht, dass das Folgende eine genaue Beschreibung des Physischen ist, sondern eine Hausaufgabe zum besseren Verständnis.
Ein Elektronenstrahl mit einer Energie von 0,025 eV, der sich entlang der x-Richtung bewegt, tritt durch einen Schlitz mit variabler Breite w, der entlang der y-Achse angeordnet ist. Schätzen Sie den Wert der Schlitzbreite ab, für den die Punktgröße auf einem Bildschirm, der in einem Abstand von 0,5 m vom Schlitz gehalten wird, minimal wäre.
Ich habe folgende Idee:
Ich habe eine Intuition, dass das Unsicherheitsprinzip verwendet werden soll, um eine Obergrenze zu erhalten da die Auswirkungen von Heisenbergs Unsicherheit die Auswirkungen der Beugung übersteigen.
So hätte ich es gemacht
Nehmen
Das lässt mich nirgendwo zurück, nur wenn es so aussieht, als hätte ich es gelöst.
Bitte helfen Sie.
Wenn die Schlitzbreite im Vergleich zur Elektronenwellenlänge groß ist, entspricht die Punktgröße der Schlitzbreite (vorausgesetzt, der Elektronenstrahl divergiert nicht):
In der Grenze der kleinen Spaltbreite erhalten Sie die Gleichung, die Sie für die (halbe) Winkeldivergenz angeben, und die Fleckbreite ist (unter der Annahme ):
Wo ist der Abstand zum Bildschirm (0,5 m). Der kleinste Fleck wird sein, wenn diese zusammenfallen, dh
oder:
was ich zu etwa 88 Mikron bekomme. Beachten Sie, dass dies eine sehr grobe Berechnung ist, da der Fleck keine klar definierte Breite hat und selbst bei großen Schlitzen eine Beugung an den Schlitzkanten auftritt.
anna v