দ্য ব্রগলি পদার্থ তরঙ্গ: ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য
1 · প্রত্যাশা করুন
লুই দ্য ব্রগলি প্রস্তাব করেছিলেন যে শুধু আলো নয়, ইলেকট্রনের মতো কণারও তরঙ্গদৈর্ঘ্য আছে। দ্রুততর (বেশি গতিশক্তির) ইলেকট্রনের দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য কি বড় না ছোট হয়?
- দ্রুততর ইলেকট্রনের জন্য বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য গতিশক্তির ওপর নির্ভর করে না।
- ছোট — বেশি গতিশক্তি মানে বেশি ভরবেগ, আর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভরবেগের ব্যস্তানুপাতিক।
2 · প্রস্তুতি
- electron-de-broglie প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন।
- দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে ইলেকট্রনের গতিশক্তি সেট করুন এবং তার দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| গতিশক্তি K (eV) | দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (pm) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/√K (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg ব্যবহার করে (K-কে eV থেকে জুলে রূপান্তর করে) λ = h/√(2m_eK) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- λ = h/p এবং p = √(2m_eK) ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন, বেশি গতিশক্তি (ফলে বেশি ভরবেগ) ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেয় কেন — ফোটনের E = hc/λ সম্পর্কের ঠিক উল্টো।
5 · বিস্তার করুন
- ইলেকট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্র ইলেকট্রনের ক্ষুদ্র দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (দৃশ্যমান আলোর চেয়ে অনেক ছোট) সুবিধা নিয়ে অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের পক্ষে কখনোই অসম্ভব এমন ক্ষুদ্র বিবরণ দেখে। ব্যাখ্যা করুন কেন উচ্চতর-শক্তির ইলেকট্রন (ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য) সাধারণত ইলেকট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজলিউশন বাড়ায়।
- নিক্ষিপ্ত বেসবলেরও দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য আছে, কিন্তু খেয়াল করার মতো নয়। বেসবলের সাধারণ ভরবেগ দিয়ে λ = h/p প্রয়োগ করে ব্যাখ্যা করুন, পদার্থ-তরঙ্গ প্রভাব কেবল ইলেকট্রনের মতো অতি হালকা কণার জন্যই দেখা যায় কেন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য
p ভরবেগের প্রতিটি কণার সাথে যুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = h/p। K গতিশক্তির অ-আপেক্ষিক কণার জন্য এটি হয় λ = h/√(2mK) — আলোর তরঙ্গ-কণা দ্বৈততার সরাসরি সম্প্রসারণ পদার্থে।