নিম্ন-শক্তির ইলেকট্রন: অধিক স্পষ্ট তরঙ্গ-প্রকৃতি

1 · প্রত্যাশা করুন

ধীরগামী ইলেকট্রনের দ্রুতগামীর চেয়ে বড় দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এর অর্থ কি ধীর ইলেকট্রনের তরঙ্গ-প্রকৃতি পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা সহজ না কঠিন?

2 · প্রস্তুতি

  1. slow-electron-wave প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। এই ইলেকট্রনগুলো electron-de-broglie পরীক্ষণের চেয়ে অনেক ধীরে চলে।
  2. দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
  3. প্রতিটি ট্রায়ালে ইলেকট্রনের (নিম্ন) গতিশক্তি সেট করুন এবং তার দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

গতিশক্তি K (eV)দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (pm)
5.00
10.00
20.00

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/√K (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (y-অক্ষ) প্লট করুন। এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলোর মাপকে electron-de-broglie ট্রায়ালের সাথে তুলনা করুন।

4 · বিশ্লেষণ করুন

  1. একটি ট্রায়ালের জন্য K কে 5-20 eV পরিসরে ধরে λ = h/√(2m_eK) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন — এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলো (শত শত pm) electron-de-broglie ট্রায়ালের বেশি-শক্তির ইলেকট্রনের চেয়ে বড় — লক্ষ করুন।
  2. λ = h/p ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন, গতিশক্তি কমালে (ভরবেগ কমালে) দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবসময় বাড়ে কেন।

5 · বিস্তার করুন

  1. 1927 সালের ডেভিসন-জার্মার পরীক্ষণ ধীর ইলেকট্রনকে (এই পরীক্ষণের মতোই শক্তি, কয়েক দশক eV) নিকেল স্ফটিকে বিক্ষিপ্ত করে এমন অপবর্তন প্যাটার্ন দেখে যা প্রত্যাশিত দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে হুবহু মিলে — পদার্থ তরঙ্গের প্রথম সরাসরি পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ। ব্যাখ্যা করুন কেন ধীর ইলেকট্রনই (স্ফটিকের পরমাণু-ব্যবধানের সাথে তুলনীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য) এই পরীক্ষণের জন্য সঠিক পছন্দ ছিল।
  2. লেজার শীতলীকরণের মতো কৌশল পরমাণুকে অত্যন্ত নিম্ন গতিশক্তিতে নামাতে পারে, তাদের দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য এত বড় করে যে চোখধাঁধানো কোয়ান্টাম তরঙ্গ প্রভাব (যেমন বোজ-আইনস্টাইন ঘনীভবন) পর্যবেক্ষণযোগ্য হয়। “যত শীতল, তত তরঙ্গসদৃশ” — এই সাধারণ নীতিটি ব্যাখ্যা করুন।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

নিম্ন শক্তিতে দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য

λ = h/√(2mK) হওয়ায় ইলেকট্রনের গতিশক্তি কমালে তার দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাড়ে — ধীর, 'ঠান্ডা' কণার তরঙ্গ আচরণই সবচেয়ে স্পষ্ট, সবচেয়ে সহজে দেখা যায়।

← পরীক্ষণে ফিরে যান