近代物理
慢电子波包
低 K 在 λ 刻度台上给出较长德布罗意波长。
慢电子波包——交互式近代物理模拟。低 K 在 λ 刻度台上给出较长德布罗意波长。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
长波长电子
低 K 在 λ 刻度台上给出较长德布罗意波长。
低动能意味着小动量和长德布罗意波长，因此衍射和干涉效应占主导，而非粒子轨迹。本预设使用慢电子，使 λ 在实验台上较大，波动行为明显。
- 德布罗意波长 λ = h/p
- 低 K → 长 λ
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
运动缓慢的电子比运动快速的电子具有更长的德布罗意波长。这是否意味着慢电子的波动性质在实验上更容易观测，还是更难观测？
预测权重
- 慢电子更难观察。
- 更容易——更长的波长（与原子间距或狭缝尺寸相比）使衍射和干涉效应更加明显和可检测。
- 波效应不依赖于电子的波长。
可变角色
您设置的内容：
- 动能K (eV)
您测量的内容：
- 德布罗意波长 λ (pm)
调查如何进行
- 打开「低能电子：更明显的波动性质（slow-electron-wave）」预设并按重置。这些电子的移动速度比 electron-de-broglie 实验中慢得多。
- 启用德布罗意波长读数。
- 设置每次试验的电子（低）动能并记录其德布罗意波长。
控制方程
低能量下的德布罗意波长 — λ = h/p
由于λ = h/√(2mK)，降低电子的动能会增大其德布罗意波长——运动缓慢、「较冷」的粒子，其波动行为最为显著、最易观测。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验，取K在5–20 eV范围内，计算λ = h/√(2m_eK)。将结果与表格比较——请注意，这些波长（数百皮米）比更高能量的electron-de-broglie实验中的波长更长。
- 使用 λ = h/p 解释为什么降低动能（降低动量）总是会增加德布罗意波长。
这在实验室之外的地方表现出来
- 1927 年的戴维森-杰默实验将慢速电子（与本实验类似的能量，数十电子伏）从镍晶体上散射出来，并观察到与预测的德布罗意波长完全匹配的衍射图案，这是物质波的首次直接实验确认。解释为什么慢电子（波长与晶体中的原子间距相当）是该实验的正确选择。
- 激光冷却之类的技术可以将原子减速到极低的动能，使其获得足够大的德布罗意波长，从而能够观测到显著的量子波动效应（例如玻色-爱因斯坦凝聚）。请解释将「更冷」与「更具波动性」联系起来的一般原理。
- 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
- 欢迎学习慢电子波包
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- 按播放
- 低能时 λ 较长
- 打开检查器
- 完成了！
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