Modernong Pisika
Electron double-slit
Lumipat sa double-slit mode — sina-scale ang fringe sa λ at slit separation.
Electron double-slit — interactive na Modernong Pisika simulation. Lumipat sa double-slit mode — sina-scale ang fringe sa λ at slit separation. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Matter-wave interference
Lumipat sa double-slit mode — nag-i-scale ang mga fringe kasama ng λ at slit separation.
Bumubuo ang mga electron sa dalawang slit ng interference na parang photon, ngunit picometer ang de Broglie wavelength ng kilovolt na electron — napakanuni ang pattern. Pine-exaggerate ng preset ang wavelength sa sukat ng classroom para makita ang fringe spacing na Δy = λL/d kapag nagbabago ang slit separation o enerhiya.
- Δy = λL/d
- Wave–particle duality
Buod ng Pagsisiyasat
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang mga electron na pinapaputok nang isa-isa sa dalawang makipot na slit ay bumubuo ng interference pattern sa screen, gaya ng light wave. Mas malapad o mas makipot bang fringe ang ginagawa ng mas mabilis na electron (mas maikling de Broglie wavelength)?
Mga hulang timbangin
- Mas makipot — proporsyonal sa wavelength ang fringe spacing, at mas maikli ang wavelength ng mas mabilis na electron.
- Mas malapad na fringe para sa mas mabilis na electron.
- Hindi nakadepende sa bilis ng electron ang fringe spacing.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Kinetic energy K (eV)
Ang sinusukat mo:
- De Broglie wavelength λ (pm)
- Fringe spacing y (cm)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang electron-double-slit preset at pindutin ang I-reset. Slit separation = 100 nm, screen distance = 50 cm.
- I-enable ang de Broglie wavelength at fringe-spacing readout.
- Itakda ang kinetic energy ng electron sa bawat trial at itala ang interference fringe spacing sa screen.
Pangunahing ekwasyon
De Broglie Wavelength — λ = h/p
Ang elektron na may momentum p ay kumikilos bilang wave na may wavelength na λ = h/p = h/√(2mK) — ito ang wavelength na magtatakda sa interference pattern. Gaya ng sa liwanag, ang dalawang coherent na source na magkakalayo ng distansyang d ay bumubuo ng mga fringe na may espasyong y = λL/d sa screen na nasa distansyang L; ang mas mabilis (mas mataas na K) na elektron ay may mas maikling λ at kaya mas magkakadikit na mga fringe.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang λ = h/√(2m_eK), tapos ang fringe spacing na y = λL/d gamit ang screen distance L = 50 cm at slit separation d = 100 nm. Ihambing ang dalawa sa table.
- Ipaliwanag kung bakit ito ang eksaktong parehong double-slit fringe formula na ginagamit sa liwanag — pagkatanggap mo na may wavelength ang electron, sumusunod ang interference pattern nito sa magkaparehong wave mathematics.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Kahanga-hanga, nabubuo ang interference pattern na ito kahit isa-isang pinapaputok ang electron sa apparatus, na may mahabang pagitan. Ipaliwanag kung bakit nito kinakansela ang ideyang nag-i-interfere lang sa ISA'T ISA ang mga electron, at sa halip ay nagpapahiwatig na bawat electron ay tila 'nag-i-interfere sa sarili.'
- Kapag naglagay ka ng detector para malaman kung aling slit talaga ang dinaanan ng bawat electron, mawawala ang interference pattern — dalawang simpleng banda ang makukuha mo. Bakit maaaring 'pagsukat kung aling landas' ay fundamental na sumisira sa wave interference?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Mabuhay sa Electron Double Slit
- Piliin ang electron
- Pindutin ang I-play
- Bright at dark na fringe
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.