Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 10: Lưỡng tính sóng hạt

Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 10: Lưỡng tính sóng hạt

Khởi động trang 56 Chuyên đề Vật Lí 12: Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt. Liệu các hạt vật chất quanh ta có tồn tại tính chất sóng không?

Lời giải:

Lưỡng tính sóng hạt là thuộc tính của mọi vật chất. Vì vậy, các hạt vật chất quanh ta luôn tồn tại tính chất sóng.

II. Giả thuyết De Broglie

Hoạt động 1 trang 56 Chuyên đề Vật Lí 12: Một chùm electron được phóng ra khỏi ống phóng tia điện tử với tốc độ của mỗi electron bằng 25 000 m/s. Hãy xác định bước sóng của mỗi electron trong chùm electron trên.

Lời giải:

Bước sóng của mỗi electron là: $\lambda =\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}=\frac{6,{626.10}^{-34}}{9,{1.10}^{-31}.25000}=2,{91.10}^{-8}m$

Hoạt động 2 trang 56 Chuyên đề Vật Lí 12: Chứng minh rằng, khi hai vật chuyển động với cùng tốc độ, vật nào có khối lượng lớn hơn sẽ có bước sóng de Broglie nhỏ hơn.

Lời giải:

Theo de Broglie: $\lambda =\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}$

Khi v không đổi, $\lambda$ tỉ lệ nghịch với m. Vì vậy, khối lượng càng lớn, bước sóng càng nhỏ.

IV. Bài tập ví dụ

Hoạt động trang 58 Chuyên đề Vật Lí 12: Một con báo nặng 50 kg đang chạy với tốc độ 72 km/h để đuổi theo con mồi. Xác định bước sóng de Broglie của con báo. Hãy so sánh tính chất sóng của con báo với tính chất sóng của electron ở trong bài tập ví dụ trên.

Lời giải:

Bước sóng de Broglie của con báo là: $\lambda =\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}=\frac{6,{626.10}^{-34}}{50.\frac{72}{3,6}}=6,{626.10}^{-37}m$

Bước sóng de Broglie của con báo nhỏ hơn rất nhiều so với electron ở trong bài tập ví dụ.

Xem thêm các bài Chuyên đề học tập Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 7: Siêu âm

Bài 8: Chụp cộng hưởng từ

Bài 9: Hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon

Bài 10: Lưỡng tính sóng hạt

Bài 11: Quang phổ vạch của nguyên tử

Bài 12: Vùng năng lượng của tinh thể chất rắn