Kluczowa różnica między długością fali De Broglie a długością fali polega na tym, że długość fali De Broglie opisuje właściwości falowe dużej cząstki, podczas gdy długość fali opisuje właściwości falowe.
Ogólnie termin długość fali odnosi się do przestrzennego okresu fal okresowych; innymi słowy, jest to odległość, na której powtarza się kształt fali. Dlatego możemy ją zmierzyć jako odległość między kolejnymi odpowiadającymi sobie punktami tej samej fazy na fali. Np. dwa sąsiednie koryta. Przykładami fal są fale elektromagnetyczne, fale sejsmiczne, wibracje w strunach gitarowych, zmarszczki na powierzchni wody itp. Jednak cząstki czasami zachowują się jak fale (dwoistość falowo-cząsteczkowa). W takich przypadkach możemy zmierzyć długość fali za pomocą długości fali De Broglie.
Jaka jest długość fali De Broglie?
Długość fali De Broglie to pojęcie w chemii, które jest przydatne w określaniu właściwości falowych materii. Fale materii są omawiane w ramach mechaniki kwantowej, jako przykład dualizmu falowo-cząsteczkowego. Cała materia zachowuje się zarówno jak cząstki, jak i fale. Np. wiązka elektronów może być uginana podobnie jak wiązka fali świetlnej.
Rysunek 01: Fala materii; pod względem dyfrakcji elektronów
Chemiczna koncepcja dotycząca falowego zachowania cząstek została po raz pierwszy zaproponowana przez naukowca Louisa de Broglie w 1924 roku. Dlatego możemy nazwać to hipotezą de Broglie. Podobnie możemy nazwać długość fali fal materii jako długość fali de Broglie, co oznacza lambda, λ. Ta długość fali jest podana dla cząstki o masie, w przeciwieństwie do cząstki bez masy. Ponadto długość fali de Broglie jest powiązana z pędem cząstki, która jest oznaczona przez p. Zależność między długością fali de Broglie a pędem cząstki jest następująca:
λ=h/p
Tutaj „h” jest stałą Plancka. Jednak falowe zachowanie materii zostało eksperymentalnie zademonstrowane w eksperymencie dyfrakcji metali George'a Pageta Thomsona. Eksperyment ten został potwierdzony dla cząstek elementarnych, atomów obojętnych, a nawet niektórych małych cząsteczek.
Co to jest długość fali?
Długość fali to przestrzenny okres fali okresowej. Innymi słowy, jest to odległość, na której powtarza się kształt fali. Możemy obserwować długość fali jako odległość między kolejnymi odpowiadającymi sobie punktami tej samej fazy na fali. Np. dwa sąsiednie grzbiety, doliny, przejścia przez zero itp. Ponadto długość fali jest charakterystyczna zarówno dla fal biegnących, jak i stojących, a także innych przestrzennych wzorów fal.
Rysunek 02: Długości fal różnych fal
Odwrotność długości fali podaje częstotliwość fali. Dlatego fale o wysokiej częstotliwości mają krótszą długość fali i odwrotnie. Możemy oznaczyć długość fali grecką literą lambda, λ. Długość fali zależy głównie od ośrodka, przez który fala przechodzi – np. próżnia, powietrze, woda itp. Ponadto zakres długości fal lub częstotliwości nazywany jest widmem.
Jaka jest różnica między długością fali De Broglie a długością fali?
Długość fali to właściwość fali, np. fala elektromagnetyczna. Czasami cząstki działają również jak fale; tutaj możemy określić długość fali jako długość fali De Broglie. Kluczowa różnica między długością fali De Broglie a długością fali polega na tym, że długość fali De Broglie opisuje właściwości fali dużej cząstki, podczas gdy długość fali opisuje właściwości fal.
Poniższa infografika pokazuje więcej szczegółów na temat różnicy między długością fali De Broglie a długością fali.
Podsumowanie – Długość fali De Broglie a długość fali
Długość fali to właściwość fali, np. fala elektromagnetyczna. Czasami cząstki działają również jak fale, gdzie możemy określić długość fali jako długość fali De Broglie. Kluczowa różnica między długością fali De Broglie a długością fali polega na tym, że długość fali De Broglie opisuje właściwości falowe dużej cząstki, podczas gdy długość fali opisuje właściwości falowe fal.
