Fisika Modern
Paket gelombang elektron lambat
K rendah menghasilkan panjang gelombang de Broglie yang besar pada meja skala-λ.
Paket gelombang elektron lambat — simulasi Fisika Modern interaktif. K rendah menghasilkan panjang gelombang de Broglie yang besar pada meja skala-λ. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Panjang Gelombang Elektron Panjang
K rendah memberikan panjang gelombang de Broglie yang panjang pada skala meja kerja λ.
Energi kinetik rendah berarti momentum kecil dan panjang gelombang De Broglie yang panjang, sehingga efek difraksi dan interferensi mendominasi lintasan yang mirip partikel. Preset ini menggunakan elektron lambat sehingga λ besar di meja kerja dan perilaku gelombang menjadi jelas.
- λ = h/p
- K rendah → λ panjang
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 bergerak lambat memiliki panjang gelombang de Broglie yang lebih panjang dibandingkan elektron yang bergerak cepat. Apakah ini berarti sifat gelombang elektron lambat lebih mudah atau lebih sulit diamati secara eksperimental?
Prediksi untuk ditimbang
- Lebih sulit untuk mengamati elektron lambat.
- Lebih mudah — panjang gelombang yang lebih panjang (sebanding dengan jarak atom atau ukuran celah) membuat efek difraksi dan interferensi lebih nyata dan dapat dideteksi.
- Efek gelombang tidak bergantung pada panjang gelombang elektron.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Energi kinetik K (eV)
Apa yang Anda ukur:
- Panjang gelombang De Broglie λ (pm)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset gelombang elektron lambat dan tekan Reset. Elektron ini bergerak jauh lebih lambat dibandingkan percobaan elektron-de-broglie.
- Aktifkan pembacaan panjang gelombang de Broglie.
- Tetapkan energi kinetik (rendah) elektron untuk setiap percobaan dan catat panjang gelombang de Broglie-nya.
Persamaan yang mengatur
Panjang Gelombang De Broglie pada Energi Rendah — λ = h/p
Karena λ = h/√(2mK), menurunkan energi kinetik elektron meningkatkan panjang gelombang de Broglie - partikel 'dingin' yang lambat memiliki perilaku gelombang paling mudah diamati yang paling menonjol.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk satu percobaan, hitung λ = h/√(2m_eK) menggunakan K dalam rentang 5 - 20 eV. Bandingkan dengan tabel — perhatikan panjang gelombang ini (ratusan pm) lebih panjang dibandingkan eksperimen energi lebih tinggi electron-de-broglie.
- Jelaskan mengapa penurunan energi kinetik (menurunkan momentum) selalu menaikkan panjang gelombang de Broglie, dengan menggunakan λ = h/p.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Eksperimen 1927 Davisson-Germer menghamburkan elektron lambat (energi serupa dengan eksperimen ini, puluhan eV) dari kristal nikel dan mengamati pola difraksi yang persis sama dengan prediksi panjang gelombang de Broglie — konfirmasi eksperimental langsung pertama dari gelombang materi. Jelaskan mengapa elektron lambat (dengan panjang gelombang sebanding dengan jarak atom dalam kristal) adalah pilihan yang tepat untuk percobaan ini.
- Teknik seperti pendinginan laser dapat memperlambat atom hingga energi kinetiknya sangat rendah, sehingga memberikan panjang gelombang de Broglie yang cukup besar untuk mengamati efek gelombang kuantum yang mencolok (seperti kondensat Bose-Einstein). Jelaskan prinsip umum yang menghubungkan 'lebih dingin' dengan 'lebih banyak seperti gelombang.'
- 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 gelombang lenta de electrones
- Pilih elektron
- Tekan Putar
- λ panjang pada energi rendah
- Buka inspektur
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.