आधुनिक भौतिकशास्त्र
हळू इलेक्ट्रॉन तरंग पुंज
कमी K मोठी द ब्रॉग्ली तरंगलांबी देते — λ-मोजपट्टी कार्यमंचावर.
हळू इलेक्ट्रॉन तरंग पुंज — संवादी आधुनिक भौतिकशास्त्र सिम्युलेशन. कमी K मोठी द ब्रॉग्ली तरंगलांबी देते — λ-मोजपट्टी कार्यमंचावर. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
लांब तरंगलांबीचे इलेक्ट्रॉन
कमी K मोठी द ब्रॉग्ली तरंगलांबी देते — λ-मोजपट्टी कार्यमंचावर.
कमी गतिज ऊर्जा म्हणजे लहान संवेग व लांब द ब्रॉग्ली तरंगलांबी, म्हणून विवर्तन व व्यतिकरण परिणाम कणासारख्या मार्गांवर वरचे येतात. हे प्रीसेट हळू इलेक्ट्रॉन वापरते म्हणून λ कार्यमंचावर मोठा व तरंग-वर्तन स्पष्ट.
- λ = h/p
- कमी K → लांब λ
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
हळू हालणाऱ्या इलेक्ट्रॉनाची द ब्रॉग्ली तरंगलांबी जलद इलेक्ट्रॉनापेक्षा लांब असते. याचा अर्थ हळू इलेक्ट्रॉनाचे तरंग-स्वरूप प्रायोगिकदृष्ट्या निरीक्षणास सोपे की कठीण?'
विचारात घेण्याचे अनुमान
- हळू इलेक्ट्रॉनांसाठी निरीक्षण कठीण.
- सोपे — लांब तरंगलांबी (अणू-अंतरांशी किंवा छिद्र-आकारांशी तुलनायोग्य) विवर्तन व व्यतिकरण परिणाम जास्त ठळक व सापडण्यायोग्य बनवते.
- तरंग परिणाम इलेक्ट्रॉनाच्या तरंगलांबीवर अवलंबूण नाहीत.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- गतिज ऊर्जा K (eV)
तुम्ही काय मापता:
- द ब्रॉग्ली तरंगलांबी λ (pm)
तपासणी कशी चालते
- स्लो-इलेक्ट्रॉन-वेव्ह प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हे इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन-डी-ब्रॉग्ली प्रयोगापेक्षा खूपच हळू हालतात.
- द ब्रॉग्ली तरंगलांबी वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी इलेक्ट्रॉनाची (कमी) गतिज ऊर्जा निश्चित करा व त्याची द ब्रॉग्ली तरंगलांबी नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
कमी ऊर्जेवर द ब्रॉग्ली तरंगलांबी — λ = h/p
λ = h/√(2mK) असल्याने, इलेक्ट्रॉनाची गतिज ऊर्जा कमी केल्यावर त्याची द ब्रॉग्ली तरंगलांबी वाढते — हळू, 'थंड' कणांचे सर्वांत ठळक, सहज निरीक्षणयोग्य तरंग-वर्तन असते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी K 5-20 eV श्रेणीत घेऊन λ = h/√(2m_eK) काढा. तक्त्याशी तुलना करा — या तरंगलांब्या (शेकडो pm) जास्त-ऊर्जेच्या इलेक्ट्रॉन-डी-ब्रॉग्ली प्रयोगाच्यापेक्षा लांब आहेत हे पहा.
- λ = h/p वापरून, गतिज ऊर्जा (संवेग) कमी केल्यावर द ब्रॉग्ली तरंगलांबी नेहमीच वाढते ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- 1927 च्या डेव्हिसन-गर्मर प्रयोगाने हळू इलेक्ट्रॉन (या प्रयोगासारख्याच, दहा-दहा eV) निकल स्फटिकावर प्रकीर्णित केले व नेमक्या भाकित केलेल्या द ब्रॉग्ली तरंगलांबीशी जुळणारे विवर्तन-आकृती पाहिले — द्रव्य तरंगांचे पहिले थेट प्रायोगिक प्रमाण. हळू इलेक्ट्रॉन (स्फटिकातील अणू-अंतरांशी तुलनायोग्य तरंगलांब्यांसह) या प्रयोगासाठी योग्य निवड का होती ते स्पष्ट करा.
- लेझर शीतनासारख्या तंत्रांनी अणूंना अत्यंत कमी गतिज ऊर्जांपर्यंत हळू करता येते, त्यांना ठळक क्वांटम तरंग परिणाम निरीक्षणयोग्य एवढी मोठी द ब्रॉग्ली तरंगलांबी देते (बोस-आईन्स्टाईन संघनासारखी). 'जितके थंड, तितके तरंगमय' जोडणारे सामान्य तत्त्व स्पष्ट करा.
- 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
- हळू इलेक्ट्रॉन-तरंगामध्ये स्वागत आहे
- इलेक्ट्रॉन निवडा
- प्ले दाबा
- कमी ऊर्जेवर लांब λ
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.