ドブロイの関係式とは?例題も!

物理化学

ドブロイの関係式は、物質波の波長を計算する式で、よく問題に出る!

覚えとけば武器になるから、この記事で復習してみて。

定義

ドブロイの関係式は、物質波の波長を計算する式。この式は、物質が波としての性質を持つことを示唆していて、次のように表される。

  • λ は物質波の波長(メートル単位),
  • h はプランク定数(約 6.626×1−34 J・s),
  • p は物体の運動量(kg・m/s)

基本、代入していけば問題は解ける。

例題

よく出るのがほかの式とみくすされた問題。

例題:電子の速度が 2×106m/s のとき、その電子の物質波の波長を計算せよ。

解答: 与えられた情報から、電子の速度 v が 2×106 m/s であることがわかるね。電子の質量を m とすると、電子の運動量 p は次のように表される。

p=mv

電子の質量 m は約 9.11×10−31 kg 。したがって、電子の運動量 p は次のように計算できる。

p=9.11×10−31kg×2×106m/s=1.82×10−24kg⋅m/s

よって、求まったpをドブロイの関係式にぶち込むと。

大学で化学を専攻している学生です。広ーく大学化学を学んでるので、基礎的なことを広ーく発信しようと思います。応用は無理です、、、よろしくお願いします!

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