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Lösung Q-0020

Die Hypothese von de Broglie

Makroskopische Beispiele

Wurfball:
p = m v = 12 m/s * 0,06 kg = 0,72 kg m/s
λ = h / p = 6,626 E-34 Js / 0,72 kg m/s = 9,2 E-34 m
Dies ist um 19 Größenordnungen kleiner als ein Atomkern !!!

Auto:
p = m v = (80 / 3,6) m/s * 0,4 kg = 8,88889 kg m/s
λ = h / p = 6,626 E-34 Js / 0,72 kg m/s = 7,45 E-39 m
Dies ist um 20 Größenordnungen kleiner als ein Atomkern !!!

Gewehrkugel:
p = m v = (600/3,6) m/s * 0,005 kg = 0,8333 kg m/s
λ = h / p = 6,626 E-34 Js / 0,72 kg m/s = 7,9 E-34 m
Dies ist um 19 Größenordnungen kleiner als ein Atomkern !!!

Zusammenfassung: In all diesen Beispielen ist die Wellenlänge um viele Größenordnungen kleiner als die kleinsten Strukturen, die wir z.Z. untersuchen können. Der Wellencharakter ist in diesen Beispielen also nicht beobachtbar.

Weitere Beispiele

Proton:
Das Proton beschleunigt mit Hilfe einer Spannung von 800V auf folgende Geschwindigkeit:
v = Wurzel(2Ue/m) = 5,9 E5 m/s
Damit ergibt sich ein Impuls von:
p = m v = 9,85 E-22 kg m/s
Und nach de Broglie eine Wellenlänge von:
λ = h / p = 6,72 E-13 m
Dies entspricht ca. 600 Durchmessern eines Atomkerns oder dem 20tel eines Atomdurchmessers.
An einem Gitter mit g = 100 E-12m findet eine Beugung unter folgendem Winkel statt:
λ = 2d g sin(α)
=> α = arcsin(λ/2g) = 0,19°