Fysik 2 Vågor och partiklar diskussionsfrågor
Hej
Jag behöver hjälp med fundera och diskutera fysik 2 fråga om vågor och partiklar som jag hade fastnat på ganska länge.
1. En Elektronstråle ger upphov till interferensmönster i en dubbelspalt. Även protoner, neutroner, heliumatomer och till och med C60-molekyler ger upphov till interferensmönster. Finns det någon gräns för hur stora partiklarna kan vara?
Lägg varje fråga i en egen tråd, så blir det mindre rörigt! Behåll den första frågan i denna tråd, och gör nya frågor för de andra två. Berätta även vad du har tänkt kring frågan. /moderator
Smutstvätt skrev:Lägg varje fråga i en egen tråd, så blir det mindre rörigt! Behåll den första frågan i denna tråd, och gör nya frågor för de andra två. Berätta även vad du har tänkt kring frågan. /moderator
Enligt de Broglie har alla partiklar som rör sig har en viss våglängd. För att vågengenskaper ska bli märkbara måste våglängden vara jämföbar med partikels storlek. Detta innebär att partikels storlek har en gräns.
Intressant fråga! Nu spånar jag bara fritt, du får ta det för vad det är. Kanske kan du använda spåningen för att forska lite mer om det själv, och kunna bedöma om resonemanget är vettigt eller inte?
Interferensmönster uppkommer tack vare vågors diffraktionsegenskaper, egenskaper som bygger på Huygen's princip. Enligt den principen så sker diffraktionen sämre ju större "slitsöppningen" är i förhållande till våglängden, och därmed blir det svårare att upptäcka interferensmönster ju större slitsöppningen är i förhållande till våglängden.
Om man nu tänker sig att partiklars vågegenskaper ska kunna framträda i ett sådant experiment så måste ju två villkor uppfyllas.
1. Slitsöppningarna får inte vara för stora i förhållande till partikelns våglängd.
2. Slitsöppningarna får inte vara för små att partikeln inte kommer igenom slitsöppningarna.
Dessa krav tillsammans borde kunna sätta en övre gräns på partiklarnas storlek för att interferensmönster ska kunna uppträda.
JohanF skrev:1. Slitsöppningarna får inte vara för stora i förhållande till partikelns våglängd.
2. Slitsöppningarna får inte vara för små att partikeln inte kommer igenom slitsöppningarna.
Dessa krav tillsammans borde kunna sätta en övre gräns på partiklarnas storlek för att interferensmönster ska uppträda.
Det finns även andra mått som är viktiga. Och man behöver inte nödvändigtvis ha spalter. Experimentet med C60-molekylen i Aarhus gjorde de med ett elektrostatiskt "biprism". Det är egentligen bara en metalltråd med en viss spänning som delar upp strålan av laddade joner i två delar som ger interferens på ett stort avstånd.
