ڈی بروگلی مادہ لہریں: الیکٹرون کی طولِ موج

1 · پیش گوئی

لوئی ڈی بروگی نے تجویز کیا الیکٹرون جیسے ذرات کی بھی طولِ موج، صرف روشنی نہیں۔ کیا تیز (زیادہ حرکی توانائی) الیکٹرون کی ڈی بروگلی طولِ موج لمبی یا چھوٹی؟

• تیز الیکٹرون کے لیے لمبی طولِ موج۔
• طولِ موج حرکی توانائی پر منحصر نہیں۔
• چھوٹی — زیادہ حرکی توانائی مطلب زیادہ مومینٹم، اور طولِ موج مومینٹم سے وارون متناسب۔

2 · تیاری

1. الیکٹرون ڈی بروگلی پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔
2. ڈی بروگلی طولِ موج پڑائت فعال کریں۔
3. ہر آزمیش کے لیے الیکٹرون حرکی توانائی سیٹ کریں اور ڈی بروگلی طولِ موج درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین آزمایشوں کے لیے طولِ موج λ (y محور) بمقابلہ 1/√K (x محور) کھینچیں۔ کیا لکیر مبدأ سے سیدھی؟

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے λ = h/√(2m_eK) حساب کریں، h = 6.626×10⁻³⁴ J·s اور m_e = 9.109×10⁻³¹ kg لے کر (K کو eV سے جول میں بدل کر)۔ جدول سے موازنہ کریں۔
2. λ = h/p اور p = √(2m_eK) استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ زیادہ حرکی توانائی (اور اس لیے زیادہ مومینٹم) SHORTER طول موج کیوں بناتی ہے — فوٹون کی E = hc/λ سے اُلٹا تعلق۔

5 · توسیع

1. الیکٹرون خوردبین الیکٹرون کی باریک ڈی بروگلی طولِ موج (مرئی روشنی سے کہیں چھوٹی) سے فائدہ اٹھاتی، ایسی تفصیل حل کرتی جو روشنی خوردبین کبھی نہیں کر سکتی۔ سمجھائیں کیوں زیادہ توانائی الیکٹرون (چھوٹی طولِ موج) عموماً الیکٹرون خوردبین کی تفریق بہتر کرتا۔
2. پھینکی گئی بیس بال کی بھی ڈی بروئی طول موج ہوتی ہے، مگر کہیں زیادہ چھوٹی کہ کبھی محسوس ہی نہ ہو۔ λ = h/p اور بیس بال کی عام مومینٹم لے کر وضاحت کریں کہ مادہ لہر اثرات صرف انتہائی ہلکے ذرات جیسے الیکٹران کے لیے ہی کیوں مشاہد ہوتے ہیں۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس