حل أسئلة المراجعة

23. الخصائص الموجية. صف التجربة التي أثبتت أن للجسيمات خصائص موجية.

عندما تسقط حزمة من الإلكترونات على قطعة من الكريستال فإن الكريستال يعمل كمحزوز حيود، بحيث يجعل الإلكترونات تشكل نمط حيود، إن حيود الإلكترونات (الجسيمات) يشبه حيود الضوء (الموجات) خلال المحزوز.

24. الطبيعة الموجية. فسر لماذا لا تظهر الطبيعة الموجية للمادة؟

الأطوال الموجية لمعظم الأجسام أصغر جداً من أن يتم الكشف عنها.

25. طول موجة دي برولي. ما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة للإلكترون يتسارع خلال فرق جهد 125 V؟

0.11 nm

26. الأطوال الموجية للمادة والإشعاع. عندما يصطدم إلكترون بجسيم ثقيل فإن سرعة الإلكترون وطول موجته يتناقصان بناء على ذلك، كيف يمكن زيادة الطول الموجي لفوتون؟

إذا كان الفوتون يخضع لتشتت كومبتون مع هدف ثابت فإن الطول الموجي للفوتون سيزداد.

27. مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج. عندما يمر ضوء أو حزمة ذرات خلال شق مزدوج فإنه يتكون نمط تداخل، وتحدث كلتا النتيجتين حتى عندما تمر الذرات أو الفوتونات خلال الشقين في الوقت نفسه، كيف يفسر مبدأ عدم التحديد هليزنبرج ذلك؟

إذا استطعت تحديد الموقع الدقيق لفوتون أو ذرة عندما تعبر خلال الشق فإنك لن تستطيع معرفة زخمه بدقة، لذلك فإنك لن تكون متأكداً من أي الشقوق قد عبرت الحزمة الناتجة عن توزيع الفوتونات أو الذرات التي يمكن مشاهدتها في نمط التداخل.

28. التفكير الناقد. ابتكر الفيزيائيون مؤخراً محزوز حيود للموجات الضوئية الموقوفة (المستقرة)، وتكون الذرات التي تمر خلال المحزوز نمط تداخل، إذا كانت المسافة الفاصلة بين الشقوق $\frac{\lambda }{2}$ (250nm) فما مقدار طول موجة دي برولي المصاحب للذرات تقريباً؟

لمحزوز الحيود يكون $\lambda =d\sin \theta$ حيث d البعد بين الشقوق و $\theta$ الفصل الزاوي بين القمم المتتالية، لذلك فإن طول موجة دي برولي $\lambda =\left(250\mathrm{nm}\right)\sin \theta$ إذا اعتبرنا أن $\sin \theta$ يساوي 0.1 فإن طول موجة دي برولي يساوي بضع العشرات من النانومتر.