Leçon : Diffraction des électrons et microscopie Physique

Dans cette leçon, nous allons apprendre comment décrire la diffraction de faisceau d’électrons, comment elle est utilisée en microscopie électronique, et comment les autres formes de microscopie électronique se comparent à celle-ci.

Plan de la leçon

Objectifs

Les élèves pourront

  • combiner les formules relatives à l’énergie cinétique d’un objet et le gain en énergie cinétique par charge électrique uniformément accélérée afin de déterminer l’augmentation de la vitesse d’une charge uniformément accélérée,
  • appliquer la formule 𝜆=𝑝 pour déterminer sa longueur d’onde d’un électron à partir de sa vitesse calculée,
  • décrire qualitativement les modifications des figures de diffraction des électrons résultant des variations de la longueur d’onde des électrons,
  • appliquer la formule 𝜆=𝑝 qui établit une relation entre 𝜆 et l’espacement atomique d’une structure cristalline,
  • décrire les fonctions des éléments constituants d’un microscope électronique en transmission,
  • comparer qualitativement le fonctionnement des microscopes électroniques en transmission à d’autres types de microscopes électroniques.

Prérequis

Les élèves doivent être déjà familiarisés avec

  • les valeurs de charge et de masse d’électron exprimées dans les unités de base du SI,
  • energie cinétique = 12𝑚𝑣,
  • 𝐸=𝑉𝑑 pour des champs électriques uniformes,
  • énergie cinétique d’une particule chargée résultant de l’accélération à travers un champ électrique uniforme 𝑉𝑞,
  • la constante de Planck comme valeur utilisée dans les formules,
  • relation qualitative entre les maxima et les minima des écarts angulaires des figures de diffraction et la longueur d’onde des ondes produisant ces figures.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

  • relation quantitative entre les maxima et les minima des écarts angulaires des figures de diffraction des électrons et la longueur d’onde des électrons produisant le motif,
  • les aspects des techniques d’imagerie en microscopie électronique autre que la proportionnalité des séparations des maxima et minima de diffraction à l’espacement interatomique d’une structure cristalline.

Fiche d'activités de la leçon

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