Inzicht in de Broglie -golflengte

De de Broglie -golflengte (λ) van een deeltje is gerelateerd aan zijn momentum (p) door de volgende vergelijking:

λ =h / p

waar:

* λ is de de Broglie -golflengte

* H is de constante van Planck (6.626 x 10⁻³⁴ j · s)

* P is het momentum van het deeltje (massa X -snelheid)

het aanpakken van het snelheidsprobleem

Het is cruciaal om te erkennen dat een elektron niet met 19 keer de snelheid van het licht kan reizen. De snelheid van het licht (c) is de ultieme snelheidslimiet in het universum volgens de speciale relativiteitstheorie van Einstein.

het berekenen van de Broglie -golflengte (met een realistische snelheid)

Laten we aannemen dat het elektron met een realistische snelheid reist, zeg 0,1C (10% de snelheid van het licht). Hier leest u hoe u de de Broglie -golflengte kunt berekenen:

1. Bereken het momentum van het elektron:

* De massa van de elektron (m) is 9.11 x 10⁻³¹ kg.

* Snelheid (v) =0,1c =0,1 * 3 x 10⁸ m/s =3 x 10⁷ m/s

* Momentum (p) =m * v =(9.11 x 10⁻³¹ kg) * (3 x 10⁷ m/s) =2,73 x 10⁻²³ kg · m/s

2. Bereken de de Broglie -golflengte:

* λ =h / p =(6.626 x 10⁻³⁴ j · s) / (2.73 x 10⁻²³ kg · m / s) ≈ 2,43 x 10⁻¹¹ m

Belangrijke opmerking: De de Broglie -golflengte is ongelooflijk klein. Voor typische elektronensnelheden is het in de volgorde van angstroms (10⁻¹⁰ m), die vergelijkbaar is met de grootte van atomen. Dit is de reden waarom de golfkarakter van elektronen significant is in fenomenen zoals elektronendiffractie.