Descriere

Toate particulele pot prezenta proprietăți asemănătoare undelor. Lungimea de undă de Broglie a unei particule indică scala de lungime la care proprietățile asemănătoare undelor sunt importante pentru acea particulă.

Lungimea de undă a lui De Broglie este de obicei reprezentată de simbolul λ sau λdB.

Pentru o particulă cu impuls p, lungimea de undă de Broglie este definită ca:

λdB = hp

unde h este constanta Planck.

Discuție

Dacă o particulă este semnificativ mai mare decât propria lungime de undă de Broglie sau dacă interacționează cu alte obiecte pe o scară semnificativ mai mare decât lungimea de undă de Broglie, atunci proprietățile sale asemănătoare undelor nu sunt vizibile. Pentru obiectele de zi cu zi la viteze normale, λdB este mult prea mic pentru ca noi să vedem orice efecte cuantice observabile. O mașină de 1.000 kg care călătorește la 30 ms – 1, are o lungime de undă de de Broglie λdB = 2 × 10-38 m, multe ordine de mărime mai mici decât dimensiunile nucleilor atomici.

Un electron tipic într-un metalul are o lungime de undă de Broglie este de ordinul ~ 10 nm. Prin urmare, vedem efecte mecanic cuantice în proprietățile unui metal atunci când lățimea eșantionului este în jurul valorii respective.

Unitatea SI

metru, m

Exprimat în unități de bază SI

m

Alte unități utilizate în mod obișnuit

nm

Expresii matematice

• λdB = hp

unde h este constanta Planck și p este impulsul particulei.

Intrări corelate

• Lungimea de undă

În context

Putem deduce natura asemănătoare undelor materiei observând tiparul de difracție produs atunci când electronii trec printr-un material cristalin. Modelul apare atunci când lungimea de undă a electronilor de Broglie este comparabilă cu distanța dintre atomii cristalelor. Pentru un material precum grafitul, unde distanța interatomică este de 0,1-0,2 nm, electronii trebuie să călătorească la viteze de ordinul a ~ 106 m s – 1 pentru ca acesta să fie cazul.