Grafiet is een kristallijne vorm van koolstof waarbij het kristal is opgebouwd uit lagen. Binnen de afzonderlijke lagen zijn de koolstofatomen gerangschikt zoals in figuur 1. Als een enkel laagje grafiet beschoten wordt met een bundel elektronen (loodrecht op het laagje), ontstaat op het scherm achter het grafiet een interferentiepatroon zoals in figuur 2. Rondom het midden zijn zes maxima van de eerste orde zichtbaar.
Vraag a. Leg met behulp van figuur 1 uit dat er niet slechts twee maxima ontstaan maar zes.
In figuur 1 zijn drie richtingen te zien waarbij de openingen op een rij liggen (verticaal en onder een hoek van +30° en -30° met de horizontaal). Zo’n rij fungeert als een aantal spleten naast elkaar en geeft dus twee maxima (links en rechts van het midden). In totaal dus zes maxima.
Vraag b. Beschrijf hoe het patroon zou veranderen als de snelheid van de elektronen lager is.
Als de snelheid van de elektronen kleiner is, is de debroglie-golflengte groter en liggen de maxima verder uit elkaar.
In figuur 3 zie je een opstelling voor elektronendiffractie. Een stukje grafiet dat opgebouwd is uit een groot aantal evenwijdige lagen wordt zo in de elektronenbundel geplaatst dat de elektronen loodrecht op de grafietlagen vallen. De oriëntatie van de evenwijdige lagen grafiet is willekeurig.
Vraag c. Leg uit waardoor op het scherm twee cirkels zichtbaar zijn.
De lagen grafiet liggen achter elkaar, maar zijn iets gedraaid. Als je het patroon van figuur 2 draait dan krijg je twee cirkels.
