Modern Physics
Slow electron wave packet
Ang mababang K ay nagbibigay ng mahabang de Broglie wavelength sa λ-scale bench.
Slow electron wave packet — interactive na Modern Physics simulation. Ang mababang K ay nagbibigay ng mahabang de Broglie wavelength sa λ-scale bench. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Long wavelength electrons
Ang mababang K ay nagbibigay ng mahabang de Broglie wavelength sa λ-scale na bench.
Ang mababang kinetic energy ay nangangahulugang maliit na momentum at mahabang de Broglie wavelength, kaya nananaig ang diffraction at interference sa mga particle-like na landas. Gumagamit ang preset na ito ng mabagal na electron para malaki ang λ sa bench at halatang ugaling wave.
- λ = h/p
- Mababang K → mahabang λ
Investigation brief
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 mabagal na electron ay may mas mahabang de Broglie wavelength kaysa mabilis. Nangangahulugan ba itong mas madali o mas mahirap obserbahan nang eksperimento ang wave nature ng mabagal na electron?
Mga hulang timbangin
- Mas mahirap obserbahan para sa mabagal na electron.
- Mas madali — mas mahabang wavelength (kapareho ng atomic spacing o slit size) ay ginagawang mas pormal at madetect ang diffraction at interference effect.
- Hindi nakadepende sa wavelength ng electron ang wave effect.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Kinetic energy K (eV)
Ang sinusukat mo:
- De Broglie wavelength λ (pm)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang slow-electron-wave preset at pindutin ang I-reset. Mas mabagal nang husto ang galaw ng mga electron na ito kaysa sa electron-de-broglie experiment.
- I-enable ang de Broglie wavelength readout.
- Itakda ang (mababang) kinetic energy ng electron sa bawat trial at itala ang de Broglie wavelength nito.
Governing equation
De Broglie Wavelength sa Mababang Enerhiya — λ = h/p
Dahil λ = h/√(2mK), ang pagbaba ng kinetic energy ng electron ay pinalalaki ang de Broglie wavelength nito — ang mabagal at 'malamig' na partikulo ang may pinakapormal at pinakamadaling obersbahin na wave behavior.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang λ = h/√(2m_eK) gamit ang K sa 5-20 eV range. Ihambing sa table — pansinin na mas mahaba ang mga wavelength na ito (daan-daang pm) kaysa sa mas mataas na enerhiya na electron-de-broglie experiment.
- Ipaliwanag, gamit ang λ = h/p, kung bakit laging pinalalaki ng pagbaba ng kinetic energy (pagbaba ng momentum) ang de Broglie wavelength.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang 1927 Davisson-Germer experiment ay nagkalat ng mababang bilis na electron (magkatulad na enerhiya dito, mga sampung eV) sa nickel crystal at nakakita ng diffraction pattern na eksaktong tumutugma sa predikted na de Broglie wavelength — ang unang diretsong eksperimentong kumpirmasyon ng matter wave. Ipaliwanag kung bakit tamang pagpili ang mababang bilis na electron (na wavelength ay kapareho ng atomic spacing sa crystal) para sa experiment na ito.
- Ang mga teknik gaya ng laser cooling ay nakapagpapabagal ng atom hanggang sa napakababang kinetic energy, na nagbibigay sa kanila ng de Broglie wavelength na malaki para obserbahan ang nakakagulat na quantum wave effect (gaya ng Bose-Einstein condensate). Ipaliwanag ang pangkalahatang prinsipyong nag-uugnay ng 'mas malamig' sa 'mas wave-like.'
- 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 Slow Electron Wave
- Piliin ang electron
- Pindutin ang I-play
- Mahabang λ sa mababang enerhiya
- 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.