Experimento De Davisson Y Germer

Universidad de la Frontera Departamento de ciencias física

Experimento de Davisson y Germer

Profesor: Julio Valdez Integrantes: Braulio Armona Angélica Vergara

Temuco, junio 2012

Introducción Clinton J. Davisson (1881 – 1958) y Lester Ll. Germer (1896 – 1971) Lograron medir la longitud de onda de los electrones, este descubrimiento fue la primera confirmación experimental de lasondas de la materia propuesta por Luis De Broglie. La hipótesis ondulatoria de De Broglie confirmada por Davisson y Germer en 1927, gracias a una prueba directa de difracción de electrones. De Broglie pensaba que como la naturaleza tiende a la simetría, basado en la dualidad de la luz, que en algunos casos se comporta como onda y en otros como partícula, entonces los electrones y protones (partículas)también en ocasiones se pueden comportar como ondas. Davisson y Germer trabajaban en laboratorio con un experimento que consistía en la dispersión de electrones de baja engería sobre un blanco de níquel, pero debido a un accidente obtuvieron resultados totalmente distintos a los esperados, sin embargo, notaron la semejanza de dichos resultados con la difracción de rayos X, sin duda no era elefecto que estaban buscando, pero luego reconocieron en sus resultados la difracción de electrones. Gracias a un accidente comprobaron teórica y experimentalmente la hipótesis ondulatoria de De Broglie.

Desarrollo Davisson y Germer estudiaban la superficie de una pieza de níquel, haciendo incidir en ella un haz de electrones, lo que esperaban observar del experimento, era que la superficie fueraáspera según el electro debido a que la muestra era policristalina , entonces los electrones se reflejarían en forma difusa, con una distribución uniforme de intensidad, en función del ángulo, los cual fue verificado en los primeros experimentos. El experimento para la difracción de electrones consistió básicamente en que, los electrones eran generados por un voltaje aplicado a un filamento, estosse aceleran mediante una diferencia de potencial constante, pasando por una placa selectiva y haciendo incidir los electrones sobre el blando de níquel, donde se difractaban hacia el detector móvil, cuyo ángulo variaba. Todo el dispositivo se encuentra en alto vacio.
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Durante el experimento se produjo un accidente, entrando aire a la cámara de vacio, esto provocó que se formara una película deóxido en la superficie de níquel, tomaron la decisión de calentar la muestra en una corriente de hidrogeno altas temperaturas, con la finalidad de quitar la película de óxido, llegando casi a la fusión del metal. Luego del accidente volvieron a repetir el experimento obteniendo la intensidad del haz electrónico dispersado en ángulos específicos, la cual se determinó girando el detector a lo largode una trayectoria circular, haciendo que los electrones entren en el detector, encontrando la existencia de máximos y mínimos de intensidad, (ver figura) anteriormente. característico de un proceso de difracción,

contradictorio a la distribución uniforme de intensidad en función del ángulo observada

Las posiciones angulares de los máximos dependían del voltaje de aceleración que se aplicoen el experimento. Ellos no sabían a que se debió esta variación en sus resultados, los cual se causó por las altas temperaturas que provocaron la formación de grandes zonas monocritalinas con planos continuos en el ancho del haz de electrones. Luego de esto Davisson y Germer publicaron los resultados, como consecuencia de sus publicaciones Elsasser les sugirió aplicar la hipótesis de De Broglie.Aceptando la sugerencia de Elsasser, utilizaron la ley de Bragg cambiando el emisor de Rayos X por un haz de electrones, demostrando experimentalmente la hipótesis ondulatoria, gracias a la difracción de electrones (partícula), característica que identifica una onda. La difracción de rayos X de Bragg permite estudiar el cristal, estimar la distancia entre los planos atómicos “d”, midiendo los...