Соотношение неопределенностей Вычислите длину волны де Бройля для частиц массой 𝑚1 и 𝑚2. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Соотношение неопределенностей Вычислите длину волны де Бройля для частиц массой 𝑚1 и 𝑚2

Соотношение неопределенностей Вычислите длину волны де Бройля для частиц массой 𝑚1 и 𝑚2 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Соотношение неопределенностей. Вычислите длину волны де Бройля для частиц массой 𝑚1 и 𝑚2, обладающих одинаковой кинетической энергией Ек. Оцените полученный результат. Данные своего варианта возьмите из таблицы 10. Таблица 10. Номер варианта Ек, МэВ Частица 1 Частица 2 5 10 Электрон Молекула кислорода Дано: Ek=10МэВ= =16·10-13Джэлектронмолекула кислорода

Ответ

λБ1=3,95∙10-22м; λБ2=3,9·10-15 м

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Длина волны де Бройля равна λБ=hp,
где h=6,63·10-34Дж·с - постоянная Планка
Импульс частицы связан с кинетической энергией соотношением p=2mEк , тогда λБ=h2mEк,
λБ1 -?
λБ2 -?
В релятивистском случае длину волны нужно вычислить по формуле
λБ=hEкEк+2mc2
Энергия покоя электрона Е01=m1c2, где m1=9,1·10-31 кг - масса электрона, с=3·108 м/с – скорость светаЕ01=9,1·10-31·(3·108)2=0,819·10-13Дж=0,511 МэВ
Кинетическая энергия больше энергии покоя электрона, поэтому
λБ1=hEкEк+2m1c2
λБ1=6,63∙10-3416∙10-13∙16∙10-13+2∙0,819∙10-13=3,95∙10-22мЭнергия покоя молекулы азота равна Е 02= m2c2, где m2=5,312·10-26 кг – масса молекулы кислорода
Е02=5,312·10-26 ·(3·108)2=47,8·10-10 Дж
Энергия покоя азота больше кинетической энергии, тогда длина волны равна
λБ2=h2m2∙Ek=6,63∙10-342∙5,312∙10-26∙16∙10-13=1,6∙10-15м
Проверка размерности:
[Е01]=[кг·(м/с)2]=[Дж]
[λБ]=[Дж∙скг∙Дж]=[кг∙м2с2∙скг∙м2с2]= [кг∙м2скг∙мс] =[м]
Ответ: λБ1=3,95∙10-22м; λБ2=3,9·10-15 м

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу