Física · Glossário

O que é Comprimento de onda de de Broglie?

Também chamado de: onda de matéria

Definição 34.15 Física do ensino médio · Capítulo 34 — O mundo quântico: fótons e níveis de energia

Toda partícula de quantidade de movimento p=mvp = mv viaja como uma onda de matéria de comprimento de onda de de Broglie

λ=hp=hmv.\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}.

Exemplos

Exemplo 34.16 (Por que você nunca difrata)

Um elétron acelerado por 100V100\,\mathrm{V} tem Ek=1.60×1017JE_k = 1.60 \times 10^{-17}\,\mathrm{J} e p=2meEk=5.4×1024kgm/sp = \sqrt{2m_e E_k} = 5.4 \times 10^{-24}\,\mathrm{kg}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}, de modo que λ0.12nm\lambda \approx 0.12\,\mathrm{nm} — o espaçamento dos átomos num cristal, que por isso funciona como a fenda dupla dele. Uma bola de tênis de 58g58\,\mathrm{g} a 25m/s25\,\mathrm{m}/\mathrm{s}: λ=6.63×1034/1.454.6×1034m\lambda = 6.63\times10^{-34}/1.45 \approx 4.6 \times 10^{-34}\,\mathrm{m}, umas 101910^{19} vezes menor do que um núcleo — fenda alguma jamais a mostrará em franjas. O hh é tão pequeno que a granulosidade quântica só vem à tona na escala do átomo.

Exemplo 34.17 (O microscópio eletrônico)

A difração proíbe resolver detalhes muito menores do que o comprimento de onda usado (Capítulo 22): a luz visível para perto de 0.5µm0.5\,\text{µ}\mathrm{m}. Elétrons a 10kV10\,\mathrm{kV} têm λ12pm\lambda \approx 12\,\mathrm{pm} — dezenas de milhares de vezes menor: os microscópios eletrônicos fotografam vírus, a maquinaria da célula e até átomos isolados. A onda de matéria entregou à física um olho novo.

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