ملف تدريبي: حيود الإلكترونات والفحص المجهري

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصْف حيود شعاع من الإلكترونات، وكيفية استخدامه في الفحص المجهري الإلكتروني، وكيف يختلف عن الأنواع الأخرى من الفحص المجهري.

س١:

يوضِّح الشكل مقطعًا مستطيلًا من عدسة كهروسكونية أسطوانية في المجهر الإلكتروني. يزداد الجهد الكهربي بطول العدسة؛ الجهد 𝑉 أكبر من الجهد 𝑉. يتحرَّك إلكترون يقع على بُعد مسافات متساوية من جوانب العدسة موازيًا لمحور العدسة. أيٌّ من المسارات: المسار I، والمسار II، والمسار III، الموضَّحة يتحرَّك عبرها الإلكترون؟

  • أII
  • بIV
  • جIII
  • دI
  • هليس أيٌّ من هذه المسارات

س٢:

تمرُّ حزمة من الإلكترونات عبر بلورة. يتكوُّن نمط حيود على شكل حلقات متَّحِدة المركز على شاشة خلف البلورة؛ حيث تسجِّل مواضع الإلكترونات التي تصل عندها، كما هو موضَّح بالشكل. مُثِّلت شدة الحلقات مقابل المسافة القطرية من مركز النمط بيانيًّا. توزيع الشدة الناتج موضَّح ثلاث مرات؛ حيث يُقارَن كل مرة بتوزيع شدة آخَر موضَّحًا أسفل منه.

ما توزيع الشدة الذي يمكن أن ينتج من نقصان سرعة الإلكترون في الحزمة؟

  • أII
  • بI
  • جلا شيء من هذه التوزيعات
  • دIII

ما توزيع الشدة الذي يمكن أن ينتج من نقصان كثافة الشحنة في حزمة الإلكترونات بينما لا تتغيَّر سرعة الإلكترونات في الحزمة؟

  • أIII
  • بI
  • جII
  • دلا شيء من هذه التوزيعات

س٣:

أيٌّ مما يلي يوضِّح بشكل صحيح فائدة استخدام الإلكترونات لإنتاج صور لأجسام صغيرة للغاية مقارنة باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية؟

  • أتنعكس الإلكترونات من الأجسام بشكل أقوى من الموجات الكهرومغناطيسية.
  • بيمكن أن تنفذ الإلكترونات إلى الأجسام أعمق من الموجات الكهرومغناطيسية.
  • جلن تؤثِّر حزمة من الإلكترونات بأي شكل على الجسم الذي تنتج له الصورة؛ لذلك تنتج صورًا صالحة أكثر من الصور التي يمكن إنتاجها بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية.
  • ديمكن أن تتسارع الإلكترونات بسهولة إلى سرعات يكون طولها الموجي عندها أقصر بكثير منه للموجات الكهرومغناطيسية التي لها طول موجي مناسب لتكوين الصور.

س٤:

أيٌّ من العبارات الآتية صواب عن التشابهات بين المجاهر الإلكترونية النافذة والمجاهر النفقية الماسحة؟

  • أكلا النوعين من المجاهر يستخدم الإلكترونات المنبعثة من الأجسام لتكوين الصور.
  • بكلا النوعين من المجاهر يستخدم العدسات الكهربية، أو المغناطيسية، أو الكهرومغناطيسية لتشكيل حزم الإلكترونات.
  • جكلا النوعين من المجاهر يستخدم الإلكترونات لإنتاج الصور.
  • دكلا النوعين من المجاهر يستخدم حيود الإلكترونات لتكوين الصور.
  • هكلا النوعين من المجاهر يتطلَّب باعثًا لحزمة الإلكترونات.

س٥:

يسارع مُعجل جسيمات الإلكترونات خلال فرق جهد Δ𝑉=550V، كما هو موضَّح في الشكل. أوجد الطول الموجي للإلكترونات عندما تخرج من المُعجل. اعتبر 1.60×10 C قيمة شحنة الإلكترون، 9.11×10 kg قيمة كتلة الإلكترون، 6.63×10 J⋅s قيمة ثابت بلانك.

  • أ2.5×10 m
  • ب2.4×10 m
  • ج5.2×10 m
  • د1.0×10 m
  • ه6.0×10 m

س٦:

أيٌّ من العبارات الآتية صواب، فيما يتعلَّق بالمجاهر الإلكترونية الماسحة، لا الأنواع الأخرى من المجاهر الإلكترونية؟

  • أتُستخدَم الإلكترونات المتشتِّتة من الجسم المصوَّر في تكوين الصورة.
  • بيمكن تصوير التركيب الداخلي للأجسام.
  • جيُستخدَم حيود الإلكترونات في تكوين الصورة.
  • دتُستخدَم الإلكترونات التي تَعبُر من الجسم المصوَّر إلى المجهر بواسطة النفق الكمومى في تكوين الصورة.
  • هالعدسات الكهربية والمغناطيسية والكهرومغناطيسية أجزاء من المجهر.

س٧:

أيٌّ من العبارات الآتية صواب فيما يتعلَّق بالمجاهر النفقية الماسحة الإلكترونية، لا الأنواع الأخرى من المجاهر الإلكترونية؟

  • أتُستخدَم الإلكترونات التي تَعبُر من الجسم المصوَّر إلى المجهر بواسطة النفق الكمومى في تكوين الصورة.
  • بتُستخدَم الإلكترونات المشتَّتة من الجسم المصوَّر في تكوين الصورة.
  • جالعدسات الكهربية والمغناطيسية والكهرومغناطيسية أجزاء من المجهر.
  • ديُستخدَم حيود الإلكترونات في تكوين الصورة.
  • هيمكن تصوير التركيب الداخلي للأجسام.

س٨:

معجل جسيمات يُسارع إلكترونات عبر فرق جهد بين 𝑉، 𝑉، كما هو موضَّح في الشكل. أصغر قيمة لسرعة الإلكترون عند 𝑉. أيُّ شكل موجي يكافئ الموجة المصاحبة للإلكترون خلال حركته في المعجل؟

  • أ
  • ب
  • ج
  • د
  • ه

س٩:

يوضِّح الشكل مقطعًا مستطيلًا من عدسة كهروسكونية أسطوانية في المجهر الإلكتروني. يزداد الجهد الكهربي بطول العدسة؛ الجهد 𝑉 أكبر من الجهد 𝑉. يتحرَّك إلكترون يقع على بُعد مسافات متساوية من جوانب العدسة موازيًا لمحور العدسة. أيٌّ من المسارات I وII وIII الموضَّحة يتحرَّك عبرها الإلكترون؟

  • أIII
  • بII
  • جI
  • دلا شيء من هذه المسارات

س١٠:

معجِّل جسيمات يسارع إلكترونات عبر فرق جهد 𝑚 V، كما هو موضَّح في الشكل. الطول الموجي للإلكترونات عندما تخرج من المعجِّل يساوي 3.3×10 m. أوجد 𝑚. استخدم القيمة 1.60×10 لشحنة الإلكترون، والقيمة 9.11×10 kg لكتلة الإلكترون، والقيمة 6.63×10 J⋅s لثابت بلانك.

  • أ3.7 V
  • ب12 V
  • ج7.4 V
  • د28 V
  • ه14 V

س١١:

تمرُّ حزمة إلكترونات سرعتها 2.85×10 m/s خلال مادة بلورية. يُنتج حيود الإلكترونات نمطًا يتكون من منطقة واحدة. يحدث نمط حيود المنطقة الواحدة عندما تسقط الإلكترونات بشكل عمودي على مستوى الشبكة البلورية وتكون المسافة 𝑑 التي تفصل بين مستويات الشبكة البلورية تساوي نصف الطول الموجي للإلكترونات. أوجد 𝑑. اعتبر 9.11×10 kg قيمة كتلة الإلكترونات، 6.63×10 J⋅s قيمة ثابت بلانك.

  • أ2.12×10 m
  • ب4.82×10 m
  • ج4.47×10 m
  • د1.28×10 m
  • ه1.69×10 m

س١٢:

يوضِّح الشكل بعض أجزاء حزمة إلكترونية تمُرُّ بشبكة بلورية. تتكوَّن الشبكة من مستويات متوازية تفصل بينها مسافة عمودية 𝑑. تُشتَّت بعض الإلكترونات في الحزمة بواسطة ذرات الشبكة. الطول الموجي لجميع الإلكترونات هو 𝜆. كلٌّ من الخطوط الزرقاء المُتقطِّعة في الشكل يُناظِر موجة مُنفصِلة. الموجتان عند النقطتين 𝐴، 𝐵 متفقتان في الطَّوْر، والموجتان عند النقطتين 𝐵، 𝐶 متفقتان في الطَّوْر. الخطان L، L متوازيان.

أيٌّ من الآتي يَصِف وصفًا صحيحًا طول المسار الذي تقطعه الإلكترونات بين النقطة 𝐴 والنقطة 𝐶؟

  • أالطول يساوي 𝑑.
  • بالطول يساوي 𝑛𝜆2؛ حيث 𝑛 عدد صحيح.
  • جالطول يساوي 𝑛𝜆𝑑؛ حيث 𝑛 عدد صحيح.
  • دالطول يساوي 𝑛𝜆𝑑؛ حيث 𝑛 عدد صحيح.
  • هالطول يساوي 𝑛𝜆؛ حيث 𝑛 عدد صحيح.

أيٌّ من الآتي يَصِف وصفًا صحيحًا العلاقة بين الزاويتين 𝜃، 𝜃؟

  • أ𝜃>𝜃
  • ب𝜃<𝜃
  • ج𝜃=𝜃

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.