3.10.1 Интерференция электронных волн; Формирование прямых и дифракционных пучков
Для интерпретации мало-углового упругого рассеяния (получаемого в первую очередь рассеиванием на электронном облаке), лучше всего думать в терминах электронных волн, а не с точки зрения взаимодействия частиц, которые характеризуют высоко-угловое рассеяния Резерфорда. Если вернуться назад и посмотреть на рисунок 3.2 можно увидеть одномерный периодический массив рассеивающих центров (щелей), и монохроматическую (т. е. волна с фиксированной λ) распространяющуюся в направлении этих центров волну. Каждый центр выступает в качестве нового источника волн с той же длиной волны λ. Таким образом, генерируются новые волны и, когда более чем одна волна имеет место быть, волны могут интерферировать друг с другом. Этот процесс происходит даже от самых тонких образцов и является полностью волновым явлением, которое не нуждается в таких понятиях, как сечение, которые мы применяем, когда мы рассматриваем электрон как частицу.
Согласно волновой теории, волны усиливают друг друга (это усиливающая интерференция), когда они находятся в фазе. Волны также гасить друг друга, когда они не совпадают по фазе. Как видно на рисунке 3.2 дифрагированные волны находятся в фазе друг с другом только в определенных направлениях. Неизменно существует волна нулевого порядка, которая распространяется в том же направлении, что и падающая волна, которая в ПЭМ называется прямым пучком электронов. Существуют также волны более высокого порядка, распространяющиеся в прямом направлении но под некоторым фиксированным (но очень маленьким) углом к падающей волне, и мы будем называть их дифрагированными пучками. Таким образом, дифракция создает множество электронных пучков распространяющихся под определенными углами по отношению к монохроматическому падающему исходному пучку.
