汪友梅 余冬至

【中圖分類號】TG379 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）08-0162-01

1.電子衍射的動態(tài)仿真

為了使大家能更形象地了解各種因素對電子衍射圖案的影響，我們利用Matlab軟件開發(fā)一個電子衍射的動態(tài)仿真軟件。軟件的界面如圖1所示。

從圖中可看出，該軟件調(diào)節(jié)晶體的晶格參數(shù)、衍射管長度、加速電壓等，通調(diào)節(jié)這些參數(shù)的大小來得到不同衍射圖案。就圖像本身，可通過調(diào)節(jié)亮度，位置來改善圖案的顯示質(zhì)量。如圖1（b）所示。

2.電子衍射的數(shù)據(jù)測量

電子衍射圓環(huán)直徑測量通常都是用游標卡尺直接在衍射屏上進行測量，這樣誤差會比較大。也可以先用電子干板或全色膠片在暗室條件下裝到儀器的照相盒內(nèi)，待拍攝到衍射圖案后再取出，經(jīng)過暗室顯影、定影、沖洗、晾干等一系列過程后才能由測量長度儀器來測量相應的衍射環(huán)直徑數(shù)據(jù)，最后根據(jù)相關條件才能算出實驗結果。此過程非常繁瑣，易出錯。為改善這現(xiàn)象，我們采用數(shù)碼相機直接拍攝衍射圖樣，或用CCD直接將衍射圖樣傳至電腦，然后用Matlab軟件來進行數(shù)據(jù)處理。

在電子衍射的動態(tài)仿真軟件中，通過菜單欄“文件”—“打開”選項可打開已獲取的電子衍射實驗的圖像，將圖像顯示于坐標框內(nèi)。如圖2所示。

對衍射圖樣的直徑進行測量，自動測量或手動測量均可。我們以手動測量為例進行分析。點擊“手動測量”，將鼠標移動至衍射圓環(huán)邊界區(qū)，有十字光標跟隨，圖樣右邊處currentX（）和currentY（）顯示此時鼠標的位置坐標，如圖2（b）所示。點擊“手測停止”，結束手動測量。

我們也可以采用自動測量方式，點擊“自動測量”，程序即可完成衍射圖樣圓環(huán)直徑的自動，測量結果可通過菜單欄“查看”—“直徑測量數(shù)據(jù)”選項實現(xiàn)查看。

3.結論

用Matlab軟件來仿真電子衍射實驗，使整個實驗更直觀形象地呈現(xiàn)在學生面前，提高學習的積極性。同時還可以快速準確地處理實驗數(shù)據(jù)，并作圖，可以很方便地分析各種因素對實驗結果的影響。同時可以更方便于師生間的網(wǎng)絡交互討論，交流，提高實驗的效率和教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張偉風.近代物理實驗教程.開封：河南大學出版社，2009