Какое значение разности потенциалов необходимо для достижения зеркального отражения электронов при падении

Для начала, давайте разберемся, что такое зеркальное отражение электронов. Зеркальное отражение происходит, когда электроны отражаются от поверхности без изменения своей кинетической энергии. В данной задаче, электроны будут отражаться от естественной грани монокристалла, поэтому нам необходимо найти разность потенциалов, при которой это отражение происходит.

Для этого, мы можем использовать формулу для появления интерференции электронов на решетке:

\[ V = \frac{h^2}{2 \cdot m \cdot d^2 \cdot sin^2(\theta)} \]

где
\( V \) - разность потенциалов,
\( h \) - постоянная Планка (\( 6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \)),
\( m \) - масса электрона (\( 9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг} \)),
\( d \) - решетка монокристалла (\( 0.24 \, \text{нм} \)),
\( \theta \) - угол скольжения (\( 30^\circ \)).

Подставим значения в формулу и рассчитаем значение разности потенциалов:

\[ V = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})^2}{2 \cdot (9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (0.24 \, \text{нм})^2 \cdot \sin^2(30^\circ)} \]

Для удобства расчетов, применим соотношение \( \sin^2(30^\circ) = \frac{1}{4} \):

\[ V = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})^2}{2 \cdot (9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (0.24 \, \text{нм})^2 \cdot \frac{1}{4}} \]

Теперь, давайте произведем необходимые вычисления:

\[ V = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})^2}{2 \cdot (9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (0.24 \times 10^{-9} \, \text{м})^2 \cdot \frac{1}{4}} \]

Расчет даст нам значение разности потенциалов, необходимой для достижения зеркального отражения электронов.