Ένα ηλεκτρόνιο Ένα σωματίδιο άλφα και ένα πρωτόνιο έχουν το ίδιο μήκος κύματος Debroglie Ποιο από αυτά τα σωματίδια έχει 1. Ελάχιστη κινητική ενέργεια 2. Μέγιστο γιατί;

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε ποιο σωματίδιο έχει την ελάχιστη και μέγιστη κινητική ενέργεια:

Κατανόηση του μήκους κύματος de broglie

Το μήκος κύματος De Broglie (λ) ενός σωματιδίου σχετίζεται με την ορμή του (P) από την ακόλουθη εξίσωση:

λ =h / p

όπου:

* λ είναι το μήκος κύματος de broglie

* H είναι η σταθερά του Planck

* P είναι η ορμή (p =mv, όπου m είναι μάζα και V είναι ταχύτητα)

Σχετικά με το μήκος κύματος και την κινητική ενέργεια

* Κινητική ενέργεια (KE) =(1/2) MV²

* ορμή (p) =mv

Μπορούμε να αναδιατάξουμε την εξίσωση KE για να λάβουμε:ke =p2/2m

Η ανάλυση

Δεδομένου ότι και τα τρία σωματίδια έχουν το ίδιο μήκος κύματος De Broglie (λ), έχουν επίσης την ίδια ορμή (P) επειδή λ =h/p.

Ας αναλύσουμε την εξίσωση κινητικής ενέργειας (KE =P2/2m):

* Το ηλεκτρόνιο έχει τη μικρότερη μάζα (m) Ως εκ τούτου, με την ίδια ορμή (P), θα έχει το υψηλότερη κινητική ενέργεια Επειδή ο παρονομαστής (2m) είναι ο μικρότερος.

* Το σωματίδιο άλφα έχει τη μεγαλύτερη μάζα Επομένως, με την ίδια ορμή (P), θα έχει τη χαμηλότερη κινητική ενέργεια Επειδή ο παρονομαστής (2m) είναι ο μεγαλύτερος.

Περίληψη

* Ελάχιστη κινητική ενέργεια: Σωματίδιο άλφα

* Μέγιστη κινητική ενέργεια: Ηλεκτρόνιο