Дифракція часток -рассеяніе мікрочастинок (електронів, нейтронів, атомів і т.п.) кристалами або молекулами рідин і газів, при якому з початкового пучка частинок даного типу виникають додатково відхилені пучки цих частинок. Напрямок та інтенсивність таких відхилених пучків залежать від будови розсіює об'єкта.
Дифракція часток може бути зрозуміла лише на основі квантової теорії. Дифракція - явище хвилеве, воно спостерігається при поширенні хвиль різної природи: дифракція світла, звукових хвиль, хвиль на поверхні рідини і т.д. Дифракція при розсіянні частинок, з точки зору класичної фізики, неможлива.
Квантова механіка усунула абсолютну грань між хвилею і часткою. Основним положенням квантової механіки. описує поведінку мікрооб'єктів, є корпускулярно-хвильовий дуалізм. тобто двоїста природа мікрочастинок. Так, поведінка електронів в одних явищах, наприклад при спостереженні їх руху в камері Вільсона або при вимірюванні електричного заряду в фотоефекті. може бути описано на основі уявлень про частки. В інших же, особливо в явищах дифракції, - лише на основі уявлення про хвилях. Ідея «хвиль матерії», висловлена французьким фізиком Л. де Бройля, отримала блискуче підтвердження в дослідах по дифракції частинок.
Досліди по дифракції частинок і їх квантово-механічна інтерпретація
Першим досвідом по дифракції частинок, блискуче підтвердив вихідну ідею квантової механіки - корпускулярно-хвильовий дуалізм, з'явився досвід американських фізиків К. Девіссона і Л. Джермера, проведений в 1927 році по дифракції електронів на монокристалах нікелю. На рис. 3.2 зображена схема досвіду (А - електронна гармата, В - детектор випромінювання) і на рис. 3.3 - динаміка дифракційного відбиття електронів при зміні прискорює різниці потенціалів.
Якщо прискорювати електрони електричним полем з напругою U. то вони придбають кінетичну енергію (е - заряд електрона), що після підстановки в рівність (3.1.4) числових значень дає
.