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Plan de la leçon : Diffraction des électrons et microscopie Physique

Ce plan de leçon comprend les objectifs, les prérequis et les exclusions de la leçon apprenant aux élèves à 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.

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 la 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 constituant 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 la charge et de la masse d’un électron exprimées dans les unités de base du SI,
  • l’énergie cinétique = 12𝑚𝑣,
  • 𝐸=𝑉𝑑 pour les 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,
  • la relation qualitative entre les maxima et les minima des écarts angulaires des modèles de diffraction et la longueur d’onde des ondes produisant ces modèles.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

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

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