Fisic Nua-Aimseartha
Dé-bhearna leictreon
Athraigh go mód dé-bhearna — scálaíonn frainsí le λ agus spásáil na mbearna.
Dé-bhearna leictreon — insamhladh Fisic Nua-Aimseartha idirghníomhach. Athraigh go mód dé-bhearna — scálaíonn frainsí le λ agus spásáil na mbearna. Saotharlann fhisice fíorúil saor sa bhrabhsálaí le tomhais bheo SI agus treoir threoraithe.
Trasnaíocht thonn-ábhartha
Athraigh go mód dé-bhearna — scálaíonn frainsí le λ agus spásáil na mbearna.
Táirgeann leictreoin trí dhá scoiltín trasnaíocht cosúil le fótóin, ach is piciméadair tonnfhaid de Broglie leictreoin cileavolt — tá patruitin míne. Dea-ríonn an réamhshocrú tonnfhad ar scála seomra ranga ionas gur infheicthe spásáil frainsí Δy = λL/d nuair a athraíonn spásáil na mbearna nó an fuinneamh.
- Δy = λL/d
- Débhunús tonn-cáithnín
Achoimre fiosraithe
Pleanáil an cheist sara n-osclaíonn tú an saotharlann
Scáthánóidh an achoimre an leathanach réamh-rindreáilte: ceist thiomána, tuartha iomaíocha, rólanna athróga, dlíthe rialaithe, socrú, anailís agus leideanna forleathnaithe fanacht infheicthe agus san ord seo.
Ceist thiomána
Leictreoin a scaoiltir in aon cheann amháin ag an am trí dhá bhearna chaol tógann patrún trasnaíochta ar scáileán, ar nós a ndéanann tonnta solais. An dtugann leictreon níos tapa (tonnfhad de Broglie níos giorra) frainsí níos leithne nó níos cúinge?
Tuartha le meá
- Frainsí níos cúinge — tá spásáil na frainsí i gcomhréir leis an dtonnfhad, agus tá tonnfhaid níos giorra ag leictreoin níos tapa.
- Frainsí níos leithne do leictreoin níos tapa.
- Ní bhraitheann spásáil na frainsí ar luas an leictreon.
Róil athróga
Cad a shocraíonn tú:
- Fuinneamh cineiteach K (eV)
Cad a thomhaiseann tú:
- Tonnfhad de Broglie λ (pm)
- Spásáil frainsí y (cm)
Conas a ritheann an t-imscrúdú
- Oscail an réamhshocrú electron-double-slit agus brúigh Athshocraigh. Scaradh na mbearnaí = 100 nm, fad an scáileáin = 50 cm.
- Cumasaigh na léamha tonnfhad de Broglie agus spásála na frainsí.
- Socraigh fuinneamh cineiteach an leictreon do gach triail agus taifead spásáil trasnaíochtúil na frainsí ar an scáileán.
Cothromóid rialaithe
Tonnfhad de Broglie — λ = h/p
Gníomhaíonn leictreon le móimintim mar thonn le tonnfhad λ = h/p = h/√(2mK) — sin é an tonnfhad a shocraíonn ansin an patrún trasnaíochta. Mar a bhíonn le solas, tagann dhá fhoinse comhleanúnacha atá ar leithligh faoi fhad d le frainsí spásáilte ag y = λL/d ar scáileán ag fad L; bíonn λ níos giorra ag leictreon níos tapa (K níos airde) agus mar sin frainsí níos dlúithe.
Cad a iarrann an bhileog inphriontáilte ar dhaltaí a oibriú amach
- Do thriail amháin, áirigh λ = h/√(2m_eK), ansin spásáil na frainsí y = λL/d le fad an scáileáin L = 50 cm agus scaradh na mbearnaí d = 100 nm. Cuir an dá cheann i gcomórtas leis an tábla.
- Mínigh cén fáth gurb ionann é seo agus foirmle frainsí an dé-bhearna céanna a úsáidtear do sholas — nuair a ghlacann leat go bhfuil tonnfhad ag leictreoin, leanann a bpatrún trasnaíochta matamaitic thonnach ionann go díreach.
Cén áit a bhfeictear é seo lasmuigh den tsaotharlann
- Go haitheantach, tógtar an patrún trasnaíochta seo fiú nuair a scaoilfear leictreoin tríd an gcóras in aon cheann amháin ag an am, le bearnaí fada eatarthu. Mínigh cén fáth go ndíríonn sé seo ar an smaoineamh gur simplí rud é go bhfuil leictreoin ag cur in aghaidh a CHÉILE, agus gur léiríonn sé ina ionad go gcuireann gach leictreon, ar bhealach éigin, ‘ina aghaidh féin’.
- Dá gcoinneáil brathadóir chun a chinneadh cén bhearna ar chualach gach leictreon tríthi, d’imíonn an patrún trasnaíochta — faigheann dhá bhandáin shimplí ina ionad. Cén fáth, b’fhéidir, a léiríonn ‘an cosán a thomhas’ scrios bunúsach an trasnaíocht thoinn?
- 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
- Fáilte go dtí Dé-scoiltín Leictreon
- Roghnaigh an leictreon
- Brúigh Seinn
- Frainsí geala agus dorcha
- Oscail Painéal na nAiríonna
- Rinne tú é!
Oscail an t-insamhladh idirghníomhach chun an radharc a thógáil, brúigh Seinn, agus iniúch le tomhais bheo agus treoir threoraithe.
Oscail Saotharlann Idirghníomhach →