Beschrijving

Alle deeltjes kunnen golfachtige eigenschappen vertonen. De de Broglie-golflengte van een deeltje geeft de lengteschaal aan waarop golfachtige eigenschappen belangrijk zijn voor dat deeltje.

De Broglie-golflengte wordt meestal weergegeven door het symbool λ of λdB.

Voor een deeltje met momentum p wordt de de Broglie-golflengte gedefinieerd als:

λdB = hp

waarbij h de constante van Planck is.

Discussie

Als een deeltje aanzienlijk groter is dan zijn eigen de Broglie-golflengte, of als het in wisselwerking staat met andere objecten op een schaal die aanzienlijk groter is dan zijn de Broglie-golflengte, dan zijn zijn golfachtige eigenschappen niet merkbaar. Voor alledaagse objecten bij normale snelheden is λdB veel te klein om waarneembare kwantumeffecten te zien. Een auto van 1.000 kg die rijdt met een snelheid van 30 ms – 1, heeft een de Broglie-golflengte λdB = 2 × 10–38 m, vele ordes van grootte kleiner dan de afmetingen van atoomkernen.

Een typisch elektron in een metaal heeft een de Broglie-golflengte in de orde van ~ 10 nm. Daarom zien we kwantummechanische effecten in de eigenschappen van een metaal wanneer de breedte van het monster rond die waarde ligt.

SI-eenheid

meter, m

Uitgedrukt in SI-basiseenheden

m

Andere veelgebruikte eenheid (eenheden)

nm

Wiskundige uitdrukkingen

• λdB = hp

waarbij h de constante van Planck is en p het momentum van het deeltje.

Gerelateerde items

• Golflengte

In context

We kunnen de golfachtige aard van materie afleiden door het diffractiepatroon te observeren dat wordt geproduceerd wanneer elektronen door een kristallijn materiaal gaan. Het patroon ontstaat wanneer de de Broglie golflengte van de elektronen vergelijkbaar is met de afstand tussen de atomen van de kristallen. Voor een materiaal als grafiet, waar de interatomaire afstand 0,1-0,2 nm is, moeten elektronen zich verplaatsen met snelheden in de orde van grootte van ~ 106 m s-1 om dit het geval te laten zijn.