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(gè)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(fù)電，針尖帶正電.在球形容器中充滿低壓氦氣，當(dāng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氦原子與針尖上的鎢原子碰撞時(shí)，由于氦原子失去電子成為正離子，氦離子在電場(chǎng)力作用下沿球半徑運(yùn)動(dòng)，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(zhǎng)ab表示相鄰兩個(gè)鎢原子間的距離，弧長(zhǎng)AB表示它們?cè)谇蛐稳萜鲀?nèi)表面上的像之間的距離，現(xiàn)測(cè)得弧長(zhǎng)AB=4×10^-2cm，試計(jì)算：
（1）離子顯微鏡的放大率（即觀察到的像長(zhǎng)與實(shí)際物長(zhǎng)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(shí)際距離，亦等于一個(gè)鎢原子的直徑D.
故D=ab=×4×10^-2cm=2×10^-10m.

【試題分析】