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Grundwissen

Beugung und Interferenz von Elektronen an Kristallgittern

Das Wichtigste auf einen Blick

  • De BROGLIEs theoretische Überlegungen zur Wellennatur von Materie konnten 1927 von den amerikanischen Physikern Clinton Joseph DAVISSON und Lester Halbert GERMER sowie unabhängig davon vom englischen Physiker George Paget THOMSON durch die Elektronenbeugung an Kristallen bestätigt werden.
Aufgaben Aufgaben
unbekannter Autor  [Public domain], via Wikimedia Commons
Abb. 1 Clinton Joseph DAVISSON (1881-1958)
unbekannter Autor  [Public domain], via Wikimedia Commons
Abb. 2 Lester Halbert GERMER (1896-1971)

Der erste Nachweis des Wellencharakters von Elektronen gelang 1927 Clinton Joseph DAVISSON (1881-1958) und Lester Halbert GERMER (1896-1971) als Zufallsfund bei Experimenten zur Reflexion von Elektronen an einem Nickelkristall.

Das Experiment ist als das DAVISSON-GERMER-Experiment (siehe den Link am Ende dieses Artikels) in die Geschichte eingegangen.

Nobel foundation, Public domain, via Wikimedia Commons
Abb. 3 George Paget THOMSON (1892-1975)

Unabhängig von DAVISSON und GERMER gelang ebenfalls im Jahr 1927 George Paget THOMSON (1892-1975) der Nachweis des Wellencharakters von Elektronen beim Beschuss einer dünnen Zelluloidfolie mit Elektronen.

Die in der Schule benutzte Elektronenbeugungsröhre (siehe den Link am Ende dieses Artikels) beruht auf dem Versuchsaufbau von THOMSON.

DAVISSON und THOMSON erhielten "for their experimental discovery of the diffraction of electrons by crystals" den Nobelpreis für Physik 1937.

Beugung und Interferenz von Quantenobjekten an Kristallgittern

Quantenobjekte können an Kristallgittern gebeugt werden, die gebeugten Quantenobjekte zeigen eindeutige Interferenzerscheinungen.

Dieses Phänomen wird beim Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre und dem Versuch von DAVISSON und GERMER deutlich.