近代物理
慢電子波包
低 K 在 λ 刻度臺上給出較長德布羅意波長。
慢電子波包——互動式近代物理模擬。低 K 在 λ 刻度臺上給出較長德布羅意波長。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
長波長電子
低 K 在 λ 刻度臺上給出較長德布羅意波長。
較低的動能意味著較小的動量與較長的德布羅意波長，因此繞射與干涉效應會比類粒子軌跡更為顯著。此預設情境使用慢速電子，讓 λ 在工作台尺度上足夠大，使波動行為變得明顯。
- 德布羅意波長 λ = h/p
- 低 K → 長 λ
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
運動緩慢的電子比運動快速的電子具有更長的德布羅意波長。這是否意味著慢電子的波動性質在實驗上更容易觀測，還是更難觀測？
預測權重
- 慢電子更難觀察。
- 更容易——更長的波長（與原子間距或狹縫尺寸相比）使衍射和乾涉效應更加明顯和可檢測。
- 波效應不依賴電子的波長。
可變角色
您設定的內容：
- 動能K (eV)
您測量的內容：
- 德布羅意波長 λ (pm)
調查如何進行
- 開啟 slow-electron-wave 預設並按下 Reset。這些電子的移動速度比 electron-de-broglie 實驗中慢得多。
- 啟用德布羅意波長讀數。
- 設定每次試驗的電子（低）動能並記錄其德布羅意波長。
控制方程
低能量下的德布羅意波長 — λ = h/p
由於λ = h/√(2mK)，降低電子的動能會增大其德布羅意波長——運動緩慢、「較冷」的粒子，其波動行為最為顯著、最易觀測。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，取K在5–20 eV範圍內，計算λ = h/√(2m_eK)。將結果與表格比較——請注意，這些波長（數百皮米）比更高能量的electron-de-broglie實驗中的波長更長。
- 使用 λ = h/p 解釋為什麼降低動能（降低動量）總是會增加德布羅意波長。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 1927 年的戴維森-傑默實驗將慢速電子（與本實驗類似的能量，數十電子伏）從鎳晶體上散射出來，並觀察到與預測的德布羅意波長完全匹配的衍射圖案，這是物質波的首次直接實驗確認。解釋為什麼慢電子（波長與晶體中的原子間距相當）是實驗的正確選擇。
- 雷射冷卻之類的技術可以將原子減速到極低的動能，使其獲得足夠大的德布羅意波長，從而能夠觀測到顯著的量子波動效應（例如玻色-愛因斯坦凝聚）。請解釋將「更冷」與「更具波動性」聯繫起來的一般原理。
- 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
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- 完成了！
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