De Broglie Matter Wave: Wavelength ng Electron

1 · Humula

Iminungkahi ni Louis de Broglie na may wavelength din ang mga partikulo gaya ng electron, hindi lang ang liwanag. Mas mahaba o mas maikli ba ang de Broglie wavelength ng mas mabilis (mas mataas na kinetic energy) na electron?

• Mas mahabang wavelength para sa mas mabilis na electron.
• Hindi nakadepende sa kinetic energy ang wavelength.
• Mas maikli — mas mataas na kinetic energy ay mas mataas na momentum, at baligtad na proporsyonal ang wavelength sa momentum.

2 · Mag-set Up

1. Buksan ang electron-de-broglie preset at pindutin ang I-reset.
2. I-enable ang de Broglie wavelength readout.
3. Itakda ang kinetic energy ng electron sa bawat trial at itala ang de Broglie wavelength nito.

3 · Mangulekta ng Data

I-plot ang wavelength λ (y-axis) laban sa 1/√K (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba sa pinagmulan?

4 · Mag-analisa

1. Para sa isang trial, kalkulahin ang λ = h/√(2m_eK) gamit ang h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg (i-convert ang K mula eV patungong joule). Ihambing sa table.
2. Ipaliwanag, gamit ang λ = h/p at p = √(2m_eK), kung bakit mas mataas na kinetic energy (at kaya mas mataas na momentum) ay MAS MAIKLING wavelength — kabaligtaran ng ugnayan ng photon na E = hc/λ.

5 · Palawakin

1. Samantalahin ng electron microscope ang maliit na de Broglie wavelength ng electron (mas maikli nang husto kaysa kitang liwanag) para i-resolve ang detalyeng mas maliit nang husto kaysa kaya kailanman ng optical microscope. Ipaliwanag kung bakit ang paggamit ng mas mataas na enerhiya na electron (mas maikling wavelength) ay karaniwang nagpapabuti ng resolution ng electron microscope.
2. May de Broglie wavelength rin ang hinagis na baseball, pero napakaliit para mapansin. Gamit ang λ = h/p at tipikal na momentum ng baseball, ipaliwanag kung bakit ang matter-wave effect ay napapansin lamang sa napakagaan na partikulo gaya ng electron.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment