Mewġ tal-Materja ta’ de Broglie: It-Tul ta’ Mewġa ta’ Elettron

1 · Ippreddi

Louis de Broglie ippropona li partiċelli bħall-elettroni jkollhom tul ta’ mewġa ukoll, mhux biss id-dawl. Elettron aktar mgħaġġel (enerġija ċinetika ogħla) għandu tul ta’ mewġa ta’ de Broglie itwal jew inqas?

• Tul ta’ mewġa itwal għal elettroni aktar mgħaġġla.
• It-tul ta’ mewġa ma jiddependix mill-enerġija ċinetika.
• Inqas — enerġija ċinetika ogħla ifisser momentum ogħla, u t-tul ta’ mewġa hu inversament proporzjonali għall-momentum.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ electron-de-broglie u agħfas Reset.
2. Attiva l-qari ta’ tul ta’ mewġa ta’ de Broglie.
3. Issettja l-enerġija ċinetika ta’ l-elettron għal kull prova u irrekordja t-tul ta’ mewġa tiegħu ta’ de Broglie.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi t-tul ta’ mewġa λ (ass ġewwa) kontra 1/√K (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta mill-oriġini?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula λ = h/√(2m_eK) bl-użu ta’ h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg (tikkonverti K minn eV għal ġoules). Qabbel mat-tabella.
2. Ispjega, bl-użu ta’ λ = h/p u p = √(2m_eK), għalfejn enerġija ċinetika ogħla (u għalhekk momentum ogħla) tipproduċi tul ta’ mewġa INQAS — ir-relazzjoni opposta minn E = hc/λ ta’ foton.

5 · Estendi

1. Mikroskopji ta’ elettroni jesplortaw it-tul ta’ mewġa ta’ de Broglie żgħir ħafna ta’ elettron (ħafna inqas mid-dawl viżibbli) biex jirriżolvu dettalji ħafna iżgħar minn dak li mikroskopju ottiku qatt seta’. Ispjega għalfejn l-użu ta’ elettroni ta’ enerġija ogħla (tul ta’ mewġa inqas) ġeneralment itejjeb ir-riżoluzzjoni ta’ mikroskopju ta’ elettroni.
2. Ballun ta’ baseball mitfugħ għandu wkoll tul ta’ mewġa ta’ de Broglie, imma żgħir ħafna biex qatt jinnota. Bl-użu ta’ λ = h/p bil-momentum tipiku ta’ ballun ta’ baseball, ispjega għalfejn l-effetti ta’ mewġ tal-materja huma osservabbli biss għal partiċelli ħfief estremament bħall-elettroni.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn