Mechanika kwantowa - podstawy zadanie 2 - Fala de Broglie'a 2
W tym materiale
Naładowana cząstka o ładunku elementarnym
ma energię kinetyczną 200eV. Fala de Broglie'a tej cząstki,
ma długość lambda=2*10^-12 m. Obliczyć masę tej cząstki.
Zobacz rozwiązanie! - kliknij na napis "więcej" znajdujący się poniżej.
Dane:
\lambda=2 \cdot 10^-12 m
q=e (ładunek to jednokrotność ładunku elementarnego)
E_{k}=200eV=200 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} J=3,2 \cdot 10^{-17} J
Stałe fizyczne:
e=1,6 \cdot 10^{16} C
h=6,626 \cdot 10^{-34} Js
Szukane:
m=?
Wzory:
(1) \lambda_{br}=\frac{h}{p} wzór na długość fali de Brogie’a
(2) E_{k}=\frac{mv^2}{2} zwykły wzór na energię kinetyczną cząstki
(3) p=mv
(4) E_{k}=\frac{p^2}{2m} wzór wynika z powyższych można wyprowadzić, ale nie jest to na tyle skomplikowane żeby było warto to robić
Przekształcenia i podstawienia które należy dokonać:
Z przekształcenia wzoru (1) mamy:
p=\frac{h}{\lambda}
Podstawiamy wyznaczony pęd do zależności (4):
E_{k}=\frac{\frac{h^2}{{\lambda}^2}}{2m}
E_{k}=\frac{h^2}{2m {\lambda}^2}
2mE_{k}=\frac{h^2}{{\lambda}^2}
m=\frac{\frac{h^2}{{\lambda}^2}}{2E_{k}}
Ostateczny wzór:
m=\frac{h^2}{{2E_{k}} \lambda^{2}}
podstawiamy dane:
m=\frac{{(6,626 \cdot 10^{-34} J \cdot s)}^{2}}{2 \cdot 3,2 \cdot 10^{-17} J \cdot {{ {\left (2 \cdot {10^{-12}} m \right )}}}^2}
wynik:
m=1,71503075 \cdot 10^{-27}kg
Jakby były jakieś pytania, poniżej można dodać komentarz
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (2)
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz