De Broglie Dalga Boyu Hesaplama

Hareket eden bir parçacığın kuantum dalga boyunu bulun.

Nasıl hesaplanır?

De Broglie bağıntısı, hareket eden bir parçacığın dalga boyunu momentumundan verir: λ = h ÷ (m × v). Burada h Planck sabitidir ve araçta 6,62607015×10⁻³⁴ J·s olarak sabittir; m kilogram cinsinden kütle, v ise saniyede metre cinsinden hızdır. İkisi de sıfırdan büyük olmalıdır. Dalga boyu metre olarak üç ondalıklı bilimsel gösterimle, ayrıca nanometre olarak dört ondalıkla verilir. Formül, momentumun p = mv olduğu göreli olmayan biçimdir; ışık hızından çok düşük hızlarda doğrudur. Günlük cisimlerde dalga boyu o kadar küçüktür ki nanometre değeri 0,0000 görünür.

Örnek hesaplama

Bir elektronun kütlesi 9.109e-31 kg ve hızı 1.000.000 m/s olsun. Momentum 9.109e-31 × 1.000.000 = 9.109e-25 kg·m/s olur. Planck sabiti 6,626e-34'ü buna bölünce dalga boyu 7.274e-10 m bulunur; bu da 0,7274 nm eder ve bir kristaldeki atomlar arası uzaklıkla aynı büyüklüktedir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kütleyi gram veya atomik kütle birimi olarak girmek. Araç kilogram ister; elektron için 9.109e-28 değil, yaklaşık 9.109e-31 yazılmalıdır.
  • Metre/saniye gerekirken hızı km/s ya da km/saat girmek.
  • Büyük bir cisim için görünen 0,0000 nm değerini sıfır dalga boyu sanmak. 0,145 kg'lık bir top 40 m/s hızla 1.142e-34 m verir; metre değerine bakın.
  • Işık hızına yakın hızlarda formülü kullanmak; orada mv yerine göreli momentum gerekir.
  • Bilimsel gösterimi yanlış yazmak; 9.109*10^-31 yerine 9.109e-31 girilmelidir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, hareket eden bir parçacığın de Broglie dalga boyunu bulur: λ = h/(m·v), burada h Planck sabiti, m parçacığın kütlesi ve v hızıdır. Bu dalga boyu, kuantum mekaniğinin sadece ışığa değil tüm maddeye atfettiği dalga benzeri doğayı ifade eder — parçacık ne kadar küçük ve yavaşsa, dalga doğası boyutuna kıyasla o kadar belirgin hale gelir.

Fizik ve kimya öğrencileri, kuantum mekaniği problemlerini çözmek için bunu kullanır; elektron mikroskobu araştırmacıları da belirli bir elektron enerjisinde ulaşılabilecek çözünürlük gücünü belirlemek için aynı ilişkiye dayanır. Parçacığın kütlesini ve hızını girerek de Broglie dalga boyunu bulun.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar