background image

 

through a micro-mesh nickel grating situated at the 
aperture of the gun. Onto this grid, a thin layer of 
polycrystalline graphitised carbon has been depos-
ited by vaporisation. This layer affects the electrons 
in the beam much like a diffraction grating. The 
result of this diffraction is seen in the form of an 
image comprising two concentric rings that be-
come visible on the fluorescent screen. A spot re-
sulting from the undeflected electron beam con-
tinues to be visible at the centre of the rings.  

A magnet is also supplied with the tube. This allows 
the direction of the electron beam to be changed, 
which may be necessary if the graphite target has 
slight damage as a result of the manufacturing 
process or due to later overheating. 

 
 

3. Technical data 

Filament voltage: 

 7,5 V AC/DC 

Anode voltage: 

0 – 5000 V DC 

Anode current: 

typ. 0,15 mA bei 4000 V 
DC 

Lattice constant of graphite: 

 

 

d

10

 = 0.213 nm 

 

d

11

 = 0.123 nm 

Dimensions: 

Distance from graphite target  
to fluorescent screen: 

135 mm approx. 

Fluorescent screen: 

100 mm dia. approx. 

Glass bulb: 

130 mm dia. approx. 

Total length: 

260 mm dia. approx. 

 
 

4. Operation 

To perform experiments using the electron diffrac-
tion tube, the following equipment is also re-
quired: 

1 Tube holder D 

U19100 

1 High voltage power supply 5 kV 

U33010-115 

or 
1 High voltage power supply 5 kV 

U33010-230 

1 Analogue multimeter AM51 

U17451 

 

4.1  Setting up the tube in the tube holder 

 

The tube should not be mounted or removed 
unless all power supplies are disconnected. 

 

Push the jaw clamp sliders on the stanchion of 
the tube holder right back so that the jaws 
open. 

 

Push the bosses of the tube into the jaws. 

 

Push the jaw clamps forward on the stanchions 
to secure the tube within the jaws. 

 

4.2  Removing tube from the tube holder 

 

To remove the tube, push the jaw clamps right 
back again and take the tube out of the jaws. 

 

4.3 General instructions 

The graphite foil on the diffraction grating is only a 
few layers of molecules thick and any current 
greater 0.2 mA can cause its destruction. 

The internal resistor is there to prevent damage to 
the graphite foil.  

The anode voltage and the graphite target itself 
should be monitored throughout the experiment. If 
the graphite target starts to glow or the emission 
current rises above 0.2 mA, the anode must imme-
diately be disconnected from its power supply 

If the diffraction rings are not satisfactorily visible, 
the electron beam can be redirected by a magnet 
so that it passes through an undamaged region of 
the target. 

The electron beam can be focussed by applying a 
focussing voltage of 0 – 50 V DC (connected as in 
Fig. 2). This can be used to make the rings clearer 
and easier to observe at lower anode voltages. 

 
 

5. Example experiment 

 

Set  u  the  experiment  as  in  Fig.  2.  Connect  the 
negative pole of the anode supply via the 2-
mm socket. 

 

Apply the heater voltage and wait about 1 
minute for the heater temperature to achieve 
thermal stability 

 

Apply an anode voltage of 4 kV. 

 

Determine the diameter 

D

 of the diffraction 

rings. 

Two diffraction rings appear on the fluorescent 
screen centred on the undeflected beam in the 
middle. The two rings correspond to Bragg reflec-
tions from atoms in the layers of the graphite crys-
tal lattice. 

Changing the anode voltage causes the rings to 
change in diameter. Reducing the voltage makes 
the rings wider. This supports de Broglie's postulate 
that the wavelength increases as momentum is 
reduced. 

a)

 

Bragg equation:  

ϑ

=

λ

sin

d

2

 

λ

 = wavelength of the electrones 

ϑ

 = glancing angle of the diffraction ring 

d

 = lattice plane spacing in graphite 

= distance between sample and screen 

= diameter 

D

 of the diffraction ring 

R

 = radius of the diffraction ring 

L

D

tan

=

ϑ

2

2

 

 

L

R

d

=

λ

 

 

Summary of Contents for U19171

Page 1: ...eräten vornehmen Röhren nur bei ausgeschalteten Versorgungs geräten ein und ausbauen Im Betrieb erwärmt sich der Röhrenhals Röhre vor dem Ausbau abkühlen lassen Die Einhaltung der EC Richtlinie zur elektromagne tischen Verträglichkeit ist nur mit den empfohle nen Netzgeräten garantiert 2 Beschreibung Die Elektronenbeugungsröhre ermöglicht den Nachweis der Wellennatur von Elektronen durch die Beoba...

Page 2: ... Graphitfolie auf dem Beugungsgitter ist nur wenige molekulare Schichten dick und kann des halb durch einen Strom über 0 2 mA zerstört wer den Der interne Widerstand dient zur Strombegrenzung und damit zur Vermeidung von Schäden an der Grafitfolie Während des Versuchs ist der Anodenstrom sowie die Graphitfolie zu kontrollieren Bei aufglühen dem Graphitgitter oder Emissionsstrom größer 0 2 mA ist d...

Page 3: ...ientific com Technische Änderungen vorbehalten Copyright 2008 3B Scientific GmbH b de Broglie Gleichung p h λ h Plancksches Wirkungsquantum p Impuls der Elektronen m p U e 2 2 U e m h λ 2 m Elektronenmasse e Elementarladung Fig 1 Schematische Darstellung zur Debye Scherrer Beugung Fig 2 Beschaltung der Elektronenbeugungsröhre 0 50 V DC Fokussierspannung optional ...

Page 4: ......

Page 5: ...n the tube is in operation the stock of the tube may get hot If necessary allow the tube to cool before dismantling The compliance with the EC directive on electro magnetic compatibility is only guaranteed when using the recommended power supplies 2 Description The electron diffraction tube illustrates the wave nature of electrons by allowing observation of interference caused by a beam of electro...

Page 6: ... tube holder To remove the tube push the jaw clamps right back again and take the tube out of the jaws 4 3 General instructions The graphite foil on the diffraction grating is only a few layers of molecules thick and any current greater 0 2 mA can cause its destruction The internal resistor is there to prevent damage to the graphite foil The anode voltage and the graphite target itself should be m...

Page 7: ...bs 3bscientific com Technical amendments are possible Copyright 2008 3B Scientific GmbH b de Broglie equation p h λ h Planck s constant p momentum of the electrones m p U e 2 2 U e m h λ 2 m electron mas e electron charge Fig 1 Schematic representation to Debye Scherrer diffraction Fig 2 Circuit of the diffraction tube 0 50 V DC focussing voltage optional ...

Page 8: ......

Page 9: ...ispositifs d alimentation sont éteints Ne montez et ne démontez le tube que lorsque les dispositifs d alimentation sont éteints Pendant l utilisation du tube son col chauffe Au besoin laissez refroidir le tube avant de le démonter Le respect de la directive CE sur la compatibilité électromagnétique est uniquement garanti avec les alimentations recommandées 2 Description Le tube de diffraction d él...

Page 10: ...action peut être détruite par un courant supérieur à 0 2 mA La résistance interne permet de limiter le courant et ainsi d éviter un endommagement la membrane Pendant l expérience contrôlez le courant anodique ainsi que la membrane de graphite En cas d incandescence de la grille ou de courant d émission supérieur à 0 2 mA coupez immédiatement la tension anodique Si les anneaux de diffraction ne son...

Page 11: ... com Sous réserve de modifications techniques Copyright 2008 3B Scientific GmbH b Equation de Bragg p h λ h quantum de réaction de Planck p impulsion des élections m p U e 2 2 U e m h λ 2 m masse d électron e charge élémentaire Fig 1 Représentation schématique de la diffraction Debye Scherrer Fig 2 Circuit du tube de diffraction tension de focalisation 0 50 V CC option ...

Page 12: ......

Page 13: ...isinseriti Montare e smontare il tubo soltanto con gli apparecchi di alimentazione disinseriti Durante il funzionamento il collo del tubo si riscalda Se necessario far raffreddare i tubi prima di smontarli Il rispetto della Direttiva CE per la compatibilità elettromagnetica è garantito solo con gli alimentatori consigliati 2 Descrizione Il tubo di diffrazione elettronica consente di dimostrare la ...

Page 14: ...chi strati molecolari pertanto può essere distrutta da una corrente superiore a 0 2 mA La resistenza interna serve per limitare la corrente e quindi per evitare di danneggiare la pellicola di grafite Durante l esperimento controllare la corrente anodica e la pellicola di grafite In caso di accensione del reticolo di grafite o di corrente di emissione superiore a 0 2 mA scollegare immediatamente la...

Page 15: ... riserva di modifiche tecniche Copyright 2008 3B Scientific GmbH b Equazione di de Broglie p h λ h costante di Planck p impulso degli elettroni m p U e 2 2 U e m h λ 2 m massa elettronica e carica fondamentale Fig 1 Rappresentazione schematica della diffrazione di Debye Scherrer Fig 2 Cablaggio del tubo di diffrazione elettronica tensione di focalizzazione 0 50 V c c opzionale ...

Page 16: ......

Page 17: ...os Solamente efectuar las conexiones de los circuitos con los dispositivos de alimentación eléctrica desconectados Los tubos solo se pueden montar o desmontar con los dispositivos de alimentación eléctrica desconectados Durante el funcionamiento el cuello del tubo se calienta De ser necesario permita que los tubos se enfríen antes de desmontarlos El cumplimiento con las directrices referentes a la...

Page 18: ...soporte del tubo Colocar el tubo en las pinzas de fijación Fijar el tubo en las pinzas por medio del desplazador de fijación 4 2 Desmontaje del tubo del soporte para tubo Para retirar el tubo volver a retirar el desplazador de fijación y extraer el tubo 4 3 Indicaciones generales La película de grafito de la rejilla de difracción sólo tiene algunas capas moleculares de espesor y por tanto se puede...

Page 19: ... 2 λ Longitud de onda de los electrones ϑ Ángulo de brillo del anillo de difracción d Distancia entre las capas de red en la rejilla de grafito L Distancia entre el objeto de prueba y la pantalla luminosa D Diámetro de los anillos de difracción R Radio de los anillos de difracción L D tan ϑ 2 2 L R d λ b Ecuación de de Broglie p h λ h Quantum de Planck p Impulso de los electrones m p U e 2 2 U e m...

Page 20: ......

Page 21: ...r à destruição dos tubos Respeitar os parâmetros operacionais indicados Somente efetuar conexões nos circuitos com os elementos de alimentação elétrica desconectados Somente montar ou desmontar os tubos com os elementos de alimentação elétrica desligados Durante o funcionamento o gargalo do tubo se aquece Caso necessário deixar esfriar os tubos antes de desmontá los O cumprimento das diretivas EC ...

Page 22: ...rica desligados Empurrar até o fim o deslizante de fixação do suporte do tubo Colocar o tubo nas pinças de fixação Fixar o tubo nas pinças por meio do deslizante de fixação 4 2 Desmontagem do tubo do suporte para tubo Para retirar o tubo puxar o deslizante de fixação de volta e extrair o tubo 4 3 Indicações gerais O filme de grafite na grade de difração só tem algumas camadas moleculares de espess...

Page 23: ...ragg ϑ λ sin d 2 λ Longitude de onda dos elétrons ϑ Ângulo de brilho do anel de difração d Distância entre as camadas da rede na grade de grafite L Distância entre a prova e a tela luminosa D Diâmetro dos anéis de difração R rádio dos anéis de difração L D tan ϑ 2 2 L R d λ b Equação de de Broglie p h λ h Quantum de Planck p Impulso dos elétrons m p U e 2 2 U e m h λ 2 m Massa do elétron e Carga e...

Page 24: ......

Reviews: