Elettroni ta’ Enerġija Baxxa: Natura ta’ Mewġa Aktar Ppronunzjata

1 · Ippreddi

Elettron li jiċċaqlaq bil-mod għandu tul ta’ mewġa ta’ de Broglie itwal minn wieħed mgħaġġel. Dan ifisser li n-natura ta’ mewġa ta’ elettron bil-mod hi eqreb jew aktar diffiċli biex tinnota sperimentalment?

• Aktar diffiċli biex tinnota għal elettroni bil-mod.
• Eqreb — tul ta’ mewġa itwal (komparabbli ma’ spazjamenti atomiċi jew daqsijiet ta’ fetxiet) jagħmel l-effetti ta’ diffrizzjoni u interferenza aktar ppronunzjati u detettabbli.
• L-effetti ta’ mewġa ma jiddependux mit-tul ta’ mewġa ta’ l-elettron.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ slow-electron-wave u agħfas Reset. Dawn l-elettroni jiċċaqalqu ħafna aktar bil-mod mill-esperiment ta’ electron-de-broglie.
2. Attiva l-qari ta’ tul ta’ mewġa ta’ de Broglie.
3. Issettja l-enerġija ċinetika (baxxa) 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. Qabbel l-iskala ta’ dawn it-tuli ta’ mewġa ma’ dik ta’ l-esperiment ta’ electron-de-broglie.

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula λ = h/√(2m_eK) bl-użu ta’ K fir-range ta’ 5-20 eV. Qabbel mat-tabella — innota li dawn it-tuli ta’ mewġa (mijiet ta’ pm) huma itwal minn dawk ta’ l-esperiment ta’ electron-de-broglie ta’ enerġija ogħla.
2. Ispjega għalfejn in-naqqas ta’ enerġija ċinetika (naqqas ta’ momentum) dejjem jiżdied it-tul ta’ mewġa ta’ de Broglie, bl-użu ta’ λ = h/p.

5 · Estendi

1. L-esperiment ta’ Davisson-Germer tal-1927 xterrad elettroni bil-mod (enerġiji simili għal dan l-esperiment, għexieren ta’ eV) minn kristall ta’ nikel u osserva mudell ta’ diffrizzjoni jaqbel eżattament mat-tul ta’ mewġa ta’ de Broglie mbassar — l-ewwel konferma sperimentali diretta ta’ mewġ tal-materja. Ispjega għalfejn elettroni bil-mod (bit-tuli ta’ mewġa tagħhom komparabbli ma’ spazjament atomiku f’kristall) kienu l-għażla t-tajba għal dan l-esperiment.
2. Tekniki bħal tkessħ ta’ lażer jistgħu jonqslu l-veloċità ta’ atomi għal enerġiji ċinetiċi estremament baxxi, u jagħtihom tuli ta’ mewġa ta’ de Broglie kbar biżżejjed biex josservaw effetti ta’ mewġa kwantistika impressjonanti (bħal kondensati ta’ Bose-Einstein). Ispjega l-prinċipju ġenerali li jgħaqqad “aktar kiesaħ” ma’ “aktar bħal mewġa.”

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

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