Электроны можно использовать в качестве «инструмента», чувствительного к внутренней структуре микрочастиц, если длина волны де Бройля электронов будет меньше характерного размера микрочастиц
. Таким образом, условием, определяющем границу применимости данного метода, служит равенство указанных величин по порядку величины, т. е.
. Используя формулу для длины волны де Бройля, получаем:
(1) |
где — импульс электронов.
Кинетическая энергия нерелятивистских электронов
(2) |
где — масса электрона.
Выражая из формулы (1) импульс и подставляя его в формулу (2), находим искомую кинетическую энергию. В случае, когда , получаем:
(3) |
Данное значение кинетической энергии намного меньше энергии покоя электронов. Поэтому использование нерелятивистской формулы (2) для кинетической энергии электронов было оправданным.
В случае рассеяния электронов на ядрах формула (3) может оказаться неприменимой, если энергии электронов окажутся релятивистскими.