Čo je to De Broglieho vlnová dĺžka elektrónu a jeho derivácia

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Vlnová dĺžka vo fyzike môže byť definovaná ako vzdialenosť medzi jedným hrebeňom a druhým vlnová dĺžka , a je označená λ. Podľa svojej definície vlna opakuje svoje charakteristiky po určitom časovom období. Pred diskusiou o tomto koncepte by sme mali poznať základy elektrónu a čo to vlastne je? Elektrón je čiastočka v atóme, ktorá sa označuje ako „e-“. Tento elektrón má negatívny elektrický náboj. Tieto elektróny hrajú dôležitú úlohu pri prenose elektrina na pevné materiály. Podľa francúzskeho vedca Louisa de Broglieho dokonca elektróny majú tiež vlnové vlastnosti. Vo svojej dizertačnej práci dokázal, že všetky látky / častice majú vlnové vlastnosti, dokonca aj elektrón. De Broglie navrhol rovnicu na popísanie vlastností akejkoľvek látky / častice. V tomto článku bude známa de Broglieova vlnová dĺžka elektrónu, jeho rovnica, derivácia a z Broglieho vlnová dĺžka elektrónu pri 100 EV .

Čo je to De Broglieho vlnová dĺžka elektrónu?

Podľa Louisa de Broglie majú všetky častice vlastnosti vlny. Môžu vykazovať niektoré vlastnosti vlnového typu. Rovnaká teória platí pre elektrón aj podľa jeho výroku.




de-broglie-vlnová dĺžka-elektrónu

de-Broglieho-vlnová dĺžka-elektrónu

Elektrónová vlna má vlnovú dĺžku λ a táto vlnová dĺžka závisí od hybnosti elektrónu. Hybnosť (p) elektrónu sa vyjadruje ako hmotnosť elektrónu (m) a rýchlosť elektrónu (v).



∴Momentum elektrónu (p) = m * v

Potom je vlnová dĺžka λ

∴ Vlnová dĺžka λ = h / str


Tu h je Planckova konštanta a jej hodnota je 6,62607015 × 10-34 J.S

Vzorec pre λ je známy ako de Broglieho vlnová dĺžka elektrónu. Analýzou toho môžeme povedať, že pomaly sa pohybujúce elektróny majú veľkú vlnovú dĺžku a rýchlo sa pohybujúce elektróny krátku alebo minimálnu vlnovú dĺžku.

De Broglieova vlnová dĺžka elektrónovej derivácie

Odvodenie De Broglieho vlnovej dĺžky elektrónu udáva vzťah medzi hmotou a energiou. Odvodiť de Broglieho vlnová dĺžka elektrónovej rovnice , vezmime energetickú rovnicu, ktorá je

E = m.cdva

Tu m = hmotnosť

E = energia

C = rýchlosť svetla

A hovorí to aj Planckova teória energiu kvanta súvisí s jeho frekvenciou spolu s plankovou konštantou.

E = v.v.

∴ Rovnica dvoch energetických rovníc na získanie rovnice vlnovej dĺžky de Broglie.

m.cdva= v.v.

Akékoľvek skutočné častice nemôžu cestovať rýchlosťou svetla. Nahraďte teda rýchlosť (v) rýchlosťou svetla (c).

m.v.dva= v.v.

Nahraďte „v“ v / λ, potom m.v2 = h.v / λ

∴ λ = h.v / m.v.2a

Vyššie uvedená rovnica označuje de Broglieovu vlnovú dĺžku elektrónu.

Napríklad môžeme nájsť vlnová dĺžka elektrónu de Broglie pri 100 EV je nahradením Planckovej konštantnej hodnoty (h), hmotnosti elektrónu (m) a rýchlosti elektrónu (v) vo vyššie uvedenej rovnici. Potom je hodnota de Broglieho vlnovej dĺžky 1,227 × 10-10m.

Akákoľvek častica alebo hmota má vlastnosti vlnového typu v tomto vesmíre podľa de Broglieho. A môžu mať vlnovú dĺžku. Tieto hodnoty poznáte podľa rovnica vlnovej dĺžky de Broglie . Zvážením rýchlosti a hmotnosti častíc spolu s Planckovou konštantou môžeme zistiť jej vlnovú dĺžku. Častice, ktoré majú väčšiu hmotnostnú hodnotu ako menej častíc, majú najmenšiu vlnovú dĺžku.