Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe vind je de golflengte van een alfa -deeltje als je de snelheid krijgt?

U kunt de golflengte van een alfa -deeltje niet rechtstreeks vinden met alleen de snelheid ervan. Dit is waarom en hoe het correct te doen:

Waarom snelheid alleen niet genoeg is:

* Dualiteit van golfdeeltjes: Alpha-deeltjes vertonen, net als alle materie, dualiteit van golfdeeltjes. Dit betekent dat ze zowel golfachtige als deeltjesachtige eigenschappen hebben.

* de Broglie -golflengte: De golflengte van een deeltje is gerelateerd aan zijn momentum, niet alleen de snelheid.

Hoe de golflengte te vinden:

1. Momentum: Je moet het momentum van het alfa -deeltje weten. Momentum (P) wordt berekend als:

* P =MV

* waar:

* m =massa van het alfa-deeltje (ongeveer 6.644657 × 10^-27 kg)

* V =snelheid van het alfa -deeltje

2. de Broglie -golflengte: Zodra je het momentum hebt, kun je de De Broglie -golflengtevergelijking gebruiken:

* λ =h/p

* waar:

* λ =golflengte

* h =Planck's constante (6.62607015 × 10^-34 m² kg/s)

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat een alfa -deeltje een snelheid heeft van 1,5 × 10^7 m/s.

1. Momentum: p =(6.644657 × 10^-27 kg) * (1,5 × 10^7 m/s) =9.967 × 10^-20 kg m/s

2. golflengte: λ =(6.62607015 × 10^-34 m² kg/s)/(9.967 × 10^-20 kg m/s) ≈ 6.65 × 10^-15 m

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat het alfa -deeltje zich als een golf gedraagt. In werkelijkheid wordt de golfkarakter van alfa -deeltjes belangrijker met zeer lage snelheden.