Fisika Modern
Celah ganda elektron
Alihkan ke mode celah ganda — pola pinggiran mengikuti λ dan jarak antar celah.
Celah ganda elektron — simulasi Fisika Modern interaktif. Alihkan ke mode celah ganda — pola pinggiran mengikuti λ dan jarak antar celah. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Interferensi Gelombang Materi
Beralih ke mode celah ganda — fringes skala dengan λ dan jarak celah.
Elektron yang melalui dua celah menghasilkan interferensi seperti foton, tetapi panjang gelombang de Broglie untuk elektron berenergi kilovolt hanya sebesar piko meter—polanya sangat halus. Preset ini membesar-besarkan panjang gelombang pada skala kelas sehingga spasi garis Δy = λL/d terlihat ketika jarak celah atau energi berubah.
- Δy = λL/d
- Dualitas gelombang–partikel
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Elektron yang ditembakkan satu per satu melalui dua celah sempit akan membentuk pola interferensi pada layar, seperti halnya gelombang cahaya. Apakah elektron yang lebih cepat (panjang gelombang de Broglie lebih pendek) menghasilkan pinggiran interferensi yang lebih lebar atau lebih sempit?
Prediksi untuk ditimbang
- Pinggiran yang lebih sempit — jarak pinggiran sebanding dengan panjang gelombang, dan elektron yang lebih cepat memiliki panjang gelombang yang lebih pendek.
- Pinggiran yang lebih lebar untuk elektron yang lebih cepat.
- Jarak pinggiran tidak bergantung pada kecepatan elektron.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Energi kinetik K (eV)
Apa yang Anda ukur:
- Panjang gelombang De Broglie λ (pm)
- Jarak pinggiran y (cm)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset celah ganda elektron dan tekan Reset. Pemisahan celah = 100 nm, jarak layar = 50 cm.
- Aktifkan panjang gelombang de Broglie dan pembacaan jarak pita interferensi.
- Atur energi kinetik elektron untuk setiap percobaan dan catat jarak pinggiran interferensi pada layar.
Persamaan yang mengatur
Panjang Gelombang De Broglie — λ = h/p
Elektron dengan momentum p berperilaku sebagai gelombang dengan panjang gelombang λ = h/p = h/√(2mK) — panjang gelombang inilah yang kemudian menentukan pola interferensi. Sama seperti cahaya, dua sumber koheren yang terpisah sejauh d menghasilkan garis berjarak y = λL/d pada layar di jarak L; elektron yang lebih cepat (K lebih tinggi) memiliki λ lebih pendek sehingga garis-garisnya lebih rapat.
Apa yang diminta lembar kerja yang dapat dicetak agar dikerjakan siswa
- Untuk satu percobaan, hitung λ = h/√(2m_eK), lalu spasi pinggiran y = λL/d menggunakan jarak layar L = 50 cm dan pemisahan celah d = 100 nm. Bandingkan keduanya dengan tabel.
- Jelaskan mengapa rumus pinggiran double-slit ini sama persis dengan yang digunakan untuk cahaya — setelah Anda menerima bahwa elektron memiliki panjang gelombang, pola interferensinya mengikuti matematika gelombang yang identik.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Hebatnya, pola interferensi ini terbentuk bahkan ketika elektron ditembakkan melalui peralatan satu per satu, dengan jarak yang jauh di antara keduanya. Jelaskan mengapa hal ini mengesampingkan gagasan bahwa elektron hanya saling mengganggu satu sama lain, dan sebaliknya menyatakan bahwa setiap elektron 'mengganggu dirinya sendiri'.
- Jika Anda memasang detektor untuk menentukan celah mana yang benar-benar dilewati setiap elektron, pola interferensi akan hilang — Anda akan mendapatkan dua pita sederhana. Mengapa 'mengukur jalur mana' dapat menghancurkan gangguan gelombang secara mendasar?
- 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
- Selamat datang di celah ganda dengan elektron
- Pilih elektron
- Tekan Putar
- Garis terang dan gelap
- Buka panel properti
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.