Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13912]

Fråga:
Hej, Jag hoppas att ni skulle kunna förklara denna formel för mig "E = hf" jag har fått informationen att den räknar ut E=Energin hos en foton med frekvens f och att h är plancks konstant. Men jag har för mig att man ska räkna (2pi*h)/Rörelsemängden för att få ut våglängden hos materia. Så skulle man inte isället räkna så här för att få ut energin hos en foton? c/f= våglängden och då ta (2pi*h)/(c/f)= rörelsemängden och utgå där ifrån, då har man ju iallafall rörelsemängden.. eller jag vet inte :( du kanske inte försåt hur jag tänker jag tror jag har trasslat in mig ganska rejält..
/Karl J, Hjärteskolan, Trosa

Svar:
Hej Karl! Jag tror jag förstår ditt problem. För elektromagnetisk strålning gäller att

Energin = E = hf

där h är Plancks konstant och f är frekvensen.

Rörelsemängden = p = E/c

där c är ljushastigheten.

Våglängden = l = c/f

Vi får alltså

p = E/c = hf/c = h/l

eller

l = h/p

De Broglie gjorde 1925 antagandet att detta samband även gällde för partiklar. Detta bekräftades ett par år senare för elektroner. Vågängden l kallas de Broglie våglängden.

För en partikel med massan m (den relativistiska massan om hastigheten är hög) och hastigheten v får vi

l = h/p = h/mv

Observera att sambandet även gäller för partiklar med vilomassan 0, t.ex. fotoner. Då måste vi emellertid använda sambandet p = E/c där E är den totala energin:

l = h/p = hc/E

Detta är samma samband som för elektromagnetisk strålning

E = hc/l = hf

Skillnaden är att för elektromagnetisk strålning har vi varierande elektriska och magnetiska fält, medan det för partiklar (t.ex. för gluonen som har vilomassan 0 och för elektronen som har vilomassa skild från 0) rör sig om vad vi kan kalla för "materievågor", se Matter_wave .

Det finns fler likheter mellan elektromagnetisk strålning och materievågor. Sannolikheten att träffa på en foton i en punkt är kvadraten på amplituden hos den elektromagnetiska vågen. En partikel styrs av en vågfunktion ψ, och sannolikheten P att påträffa en partikel i en viss punkt x är

P = |ψ(x)|2
/Peter E

Nyckelord: de Broglie våglängd [1]; kvantmekanik [26]; elektromagnetisk strålning [15];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.