Comment calculer de Broglie Wavelengths

June 24

En 1923, Louis de Broglie a proposé que parce que la lumière peut se comporter comme des particules, même si elle ne possède pas de masse, des objets dont la masse peut également présenter des propriétés comme des vagues. De Broglie a fusionné les équations pour l'énergie d'une particule de masse et l'énergie d'une particule de lumière sans masse et est arrivé à l'équation lamba = h / mv, où lambda représente la longueur d'onde en mètres, h est constante (6.626 x 10 ^ Planck -34 secondes joules), m représente la masse de l'objet en kilogrammes et v représente sa vitesse en mètres par seconde. Ainsi, tout objet avec une masse qui présente le mouvement présentera également une longueur d'onde de Broglie.

Instructions

1 Déterminer la masse de l'objet visé par l'enquête en unités de kilogrammes. Si vous travaillez avec un problème d'un manuel, cette information peut être fournie directement. Sinon, placez l'objet sur un équilibre ou d'échelle et de déterminer sa masse. Si votre solde ou de l'échelle ne mesure pas en kilogrammes, puis utiliser un outil en ligne pour convertir ses unités en kilogrammes. Par exemple, considérons une boule de bowling de 8 livres, qui convertit à 3,6 kilogrammes.

2 Calculer ou autrement déterminer la vitesse de l'objet en unités de mètres par seconde. Velocity représente la distance parcourue divisée par le temps écoulé. Par exemple, la longueur d'une piste de bowling est de 60 pieds de la ligne de faute à la première broche, qui convertit à 18,3 mètres. Si la boule de bowling nécessite 4,6 secondes de temps de la libération jusqu'à ce qu'il frappe les broches, puis il présente une vitesse moyenne, v, de v = 18,3 mètres / 3,9 secondes = 4,7 mètres par seconde.

3 Déterminer la longueur d'onde de Broglie selon lambda = h / mv. En continuant avec l'exemple précédent, lambda = (6.626 x 10 ^ -34) / (3,6 * 4,7) = 3,9 x 10 ^ -35 mètres.

Conseils et avertissements

  • Les nombres tels que 6.626 x 10 ^ -34 représentent la notation scientifique, que les scientifiques utilisent couramment pour exprimer très grands ou très petits nombres. Les "x 10 ^ -34» signifie «fois dix au négatif trente-quatrième pouvoir». Les calculatrices scientifiques vous permettent d'entrer ces chiffres directement avec la fonction de la notation scientifique, qui est généralement abrégé "EE". Les touches appropriées seraient donc [ 6] [] [6] [2] [6] [EE] [-.] [3] [4].