Question

離子顯微鏡由半徑約為10cm的球形玻璃容器和一根鎢針組成，鎢針的針尖在容器的中心，如圖B-3所示，針尖的表面可以看做是半徑非常小的球面.近代金屬加工技術(shù)可以做到使這個球面半徑約為5×10^-6cm.在球形容器的內(nèi)表面涂上一薄層導(dǎo)電物質(zhì)，像電視熒光屏那樣，在快速粒子的打擊下可以發(fā)光.在導(dǎo)電層和針尖之間加上高電壓，使導(dǎo)電層帶負電，針尖帶正電.在球形容器中充滿低壓氦氣，當(dāng)無規(guī)則運動的氦原子與針尖上的鎢原子碰撞時，由于氦原子失去電子成為正離子，氦離子在電場力作用下沿球半徑運動，以很大的速度打到球形容器的內(nèi)表面上使之發(fā)光，這樣，就出現(xiàn)了鎢針針尖上原子分布的圖樣.如圖所示，弧長ab表示相鄰兩個鎢原子間的距離，弧長AB表示它們在球形容器內(nèi)表面上的像之間的距離，現(xiàn)測得弧長AB=4×10^-2cm，試計算：
（1）離子顯微鏡的放大率（即觀察到的像長與實際物長之比）；
（2）估算鎢原子的直徑.

Answer 1

1）2×10⁴.（2）2×10^-10m.

解：（1）由題意知離子顯微鏡放大率n==2×10⁴
（2）ab為兩鎢原之間的實際距離，亦等于一個鎢原子的直徑D.
故D=ab=×4×10^-2cm=2×10^-10m.

【試題分析】