Lição de casa da aula: Difração de Elétrons e Microscopia Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever a difração de feixe de elétrons, como é usada na microscopia eletrônica e como outras formas de microscopia eletrônica se comparam a ela.

Questão 1

Uma seção retangular de uma lente eletrostática em um microscópio eletrônico é mostrada no diagrama. O potencial elétrico aumenta ao longo do comprimento da lente; o potencial 𝑉 é maior do que o potencial 𝑉. Um elétron se move paralelamente ao eixo da lente. Por qual dos caminhos I, II e III mostrados o elétron se move?

  • AII
  • BIV
  • CIII
  • DI
  • ENenhum desses caminhos

Questão 2

Um acelerador de partículas acelera os elétrons por meio de uma diferença de potencial Δ𝑉=550V, conforme mostrado no diagrama. Encontre o comprimento de onda dos elétrons conforme eles saem do acelerador. Use um valor de 1,60×10 C para a carga dos elétrons, um valor de 9,11×10 kg para a massa dos elétrons, e um valor de 6,63×10 J⋅s para a constante de Planck.

  • A2,5×10 m
  • B2,4×10 m
  • C5,2×10 m
  • D1,0×10 m
  • E6,0×10 m

Questão 3

Qual das seguintes afirmações é verdadeira para microscópios eletrônicos de varredura, mas não de outros tipos de microscópios?

  • AElétrons espalhados do objeto de imagem são usados na formação da imagem.
  • BA estrutura interna dos objetos pode ser visualizada.
  • CA difração de elétrons é usada na formação da imagem.
  • DOs elétrons que passam do objeto de imagem para o microscópio por tunelamento quântico são usados na formação da imagem.
  • ELentes elétricas, magnéticas e eletromagnéticas são partes do microscópio.

Questão 4

Uma seção retangular de uma lente eletrostática cilíndrica em um microscópio eletrônico é mostrada no diagrama. O potencial elétrico aumenta ao longo do comprimento da lente; o potencial 𝑉 é maior do que o potencial 𝑉. Um elétron equidistante dos lados da lente se move paralelamente ao eixo da lente. Por qual dos caminhos I, II e III mostrados o elétron se move?

  • AIII
  • BII
  • CI
  • DNenhum desses caminhos

Questão 5

Um acelerador de partículas acelera elétrons através da diferença de potencial entre 𝑉 e 𝑉, conforme mostrado no diagrama. O menor valor da velocidade do elétron está em 𝑉. Qual forma de onda corresponde à de um elétron movendo-se no acelerador?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Questão 6

Qual das seguintes afirmações sobre microscópios eletrônicos de tunelamento de varredura, mas não outros tipos de microscópios eletrônicos, é verdade?

  • AOs elétrons que passam do objeto de imagem para o microscópio por tunelamento quântico são usados na formação da imagem.
  • BElétrons espalhados do objeto de imagem são usados na formação da imagem.
  • CLentes elétricas, magnéticas e eletromagnéticas são partes do microscópio.
  • DA difração de elétrons é usada na formação da imagem.
  • EA estrutura interna dos objetos pode ser visualizada.

Questão 7

Uma seção circular de uma lente magnética em um microscópio eletrônico é mostrada no diagrama. Quatro elétrons, A, B, C e D, viajam perpendicularmente ao plano da seção da lente, em direção ao observador.

Em qual das direções I, II, III e IV o elétron A acelera devido à força magnética que age sobre ele?

  • AII
  • BIII
  • CI
  • DIV
  • ENenhuma dessas direções

Em qual das direções I, II, III e IV o elétron B acelera devido à força magnética que age sobre ele?

  • AII
  • BIII
  • CI
  • DIV
  • ENenhuma dessas direções

Em qual das direções I, II, III e IV o elétron C acelera devido à força magnética que age sobre ele?

  • AIII
  • BI
  • CII
  • DIV
  • ENenhuma dessas direções

Em qual das direções I, II, III e IV o elétron D acelera devido à força magnética que age sobre ele?

  • AIV
  • BII
  • CI
  • DIII
  • ENenhuma dessas direções

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