Юный техник 1957-05, страница 66

ЭЛЕКТРОН —ЭТО ЧАСТИЦА ИЛИ ВОЛНА!

После всего сказанного несколькими строчками выше заголовок нового раздела кажется неумной и неуместной шуткой.

Но не спешите с выводами, не забывайте, что мы с вами находимся в необыкновенном, почти волшебном мире, где «прямые» переходят в «ломаные», а «черное» превращается в «белое».

Изучая свойства электронов, ученые миллионами бросали их в космическую пустоту откачанных стеклянных баллонов, топили в волнах магнитных и электрических полей, мощной лавиной устремляли на неприступные твердыни антикатодов рентгеновских трубок. Электроны держались стойко. Сквозь десятки и сотни испытаний прошли они не дрогнув, не потеряв своего лица, в любых бедах оставались самими собою — частицами.

Но изощренный ум ученых поставил на их пути еще одно невиданное препятствие — тончайшую золотую пластинку, толщиной всего в десятитысячную долю миллиметра. И вот тогда-то совершенно неожиданно сплоченные ряды электронов, закаленные многочисленными жестокими испытаниями, заколебались...

Для того чтобы понять, что же смогло привести в смятение столь испытанных бойцов, нужно представить себе, какая преграда стояла на их пути.

Во многих твердых веществах атомы разбросаны не как попало, а аккуратно уложены в строго определенном порядке. Они образуют так называемую кристаллическую решетку вещества. Эта решетка состоит из совершенно одинаковых ячеек, в каждой из которых атомы расположены в виде определенной геометрической фигуры: куба, призмы или параллелепипеда. Ячейка кристаллической решетки золота представляет собою куб, в каждой из восьми вершин которого находятся атомы. По одному атому «сидит» еще в середине каждой из граней куба.

Из таких ячеек и сложен любой кусок золота.

Если на тонкую золотую пластинку направить пучок рентгеновских лучей, которые представляют собой такие же электромагнитные волны, как и свет (только их длина в тысячу раз меньше), то на светящемся экране, расположенном за пластинкой, можно увидеть темные и светлые кольца — точную копию дифракционных колец света, проходящего через маленькое отверстие. Это дифракция рентгеновских лучей.

Что же произойдет, если на золотую пластинку направить не пучок рентгеновских лучей, а пучок электронов? Электроны — частицы значительно меньшие, чем атомы. Влетев в золотую пластинку, они должны вести себя примерно так, как дробинки, которыми выстрелили в кучу старинных пушечных ядер. Беспорядочно отскакивая от атома к атому, электроны рассыплются по всем ячейкам решетки. Часть из них отразится обратно, часть затеряется между атомами, однако остальным удастся прорваться сквозь тончайший золотой листочек и вылететь из него. Но пройдет через листочек уже не узкий пучок частиц, а целый веер электронов, при многочисленных столкновениях изменивших направление своего полета. На экране мы должны увидеть не яркую светящуюся точку, а широкое расплывчатое пятно, светлее в центре, тускловатое по краям.

63