Concetti Chiave
- Gli elettroni, protoni e neutroni sono componenti atomici con massa e volume, formando gli oggetti nell'Universo.
- Louis-Victor de Broglie propose la teoria della dualità onda-particella, applicabile anche alle particelle.
- La lunghezza d'onda di una particella, secondo de Broglie, è inversamente proporzionale alla sua velocità e massa.
- Esperimenti successivi hanno dimostrato che gli elettroni possono comportarsi come onde, diffratti in figure di diffrazione.
- La lunghezza d'onda di de Broglie per oggetti massicci come un tavolo è troppo piccola per essere misurata, risultando infinita se l'oggetto è fermo.
Gli elettroni , i protoni e i neutroni sono particelle:
essi sono componenti degli atomi, che si combinano per formare gli oggetti presenti nell'Universo. Perciò queste entità atomiche devono avere massa, volume.... , non importa quanto piccole.
Ma con la scoperta che la luce ha una natura duale (ondulatoria e corpuscolare) il fisico francese Louis-Victor de Broglie decise che le particelle potessero benissimo comportarsi come onde e
nel 1927 stabilì che la lunghezza d'onda di una particella è:
m è la massa della particella e
v è la velocità della particella
dove
Questa lunghezza d'onda viene chiamata
Lunghezza d'onda di de Brolie
Questo concetto venne accolto con scetticismo perché fino ad allora non si era mai osservato un comportamento ondulatorio di una particella elementare.
Ma quattro anni dopo la proposta di de Broglie si scoprì che gli elettroni potevano essere diffratti e produrre figure di diffrazione, qualcosa insomma che può essere spiegato solo col modello ondulatorio.
VALORI D'INGRESSO
Massa di un elettrone 
Velocità di un elettrone: 
FORMULE
Lunghezza d'onda di de Broglie : 
Questa è dell'ordine di grandezza di un raggio x .
Notare che la lunghezza d'onda di de Broglie è inversamente proporzionale alla velocità della particella:
ESEMPIO
La natura ondulatoria del tuo tavolo non è direttamente osservabile perché, come si può constatare dalla definizione, la lunghezza d'onda è inversamente proporzionale alla massa oltre che alla velocità. Proviamo a vedere quale sarebbe la lunghezza d'onda del tavolo se decidesse di spostarsi a 130 chilometri l'ora.
La misura di è troppo piccola per essere misurata. Diversamente dall'elettrone, la cui lunghezza d'onda per varie velocità è simile a quella della luce, questo valore va molto al di là della nostra capacità di misurazione. E se il tavolo non si muove? o si muove molto lentamente?
Bè, è gia meglio!
Ma che significa che il vostro tavolo non si muove ?
In tal caso la lunghezza d'onda di de Broglie diventa infinita!
Ricordarsi che la misura di una grandezza divisa per la misura di un altra grandezza che tende a zero tende all' infinito.
Come si interpretano fisicamente i valori trovati?
La quiete può essere considerata , forse, come un'onda di
de Broglie di lunghezza d'onda infinita? Attendo una risposta!
Carlo Elce
Domande da interrogazione
- Qual è il concetto principale introdotto da Louis-Victor de Broglie riguardo alle particelle?
- Perché la lunghezza d'onda di de Broglie di un oggetto macroscopico come un tavolo non è osservabile?
- Cosa accade alla lunghezza d'onda di de Broglie di un oggetto quando esso è in quiete?
Louis-Victor de Broglie ha introdotto il concetto che le particelle possono comportarsi come onde, stabilendo che la lunghezza d'onda di una particella è inversamente proporzionale alla sua velocità e massa.
La lunghezza d'onda di de Broglie di un oggetto macroscopico come un tavolo non è osservabile perché è troppo piccola per essere misurata, essendo inversamente proporzionale alla massa e alla velocità dell'oggetto.
Quando un oggetto è in quiete, la lunghezza d'onda di de Broglie diventa infinita, poiché la velocità tende a zero, portando il valore della lunghezza d'onda a tendere all'infinito.
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