Ik heb een vraag - homepage

Wat is de golflengte van elektronen?

pijl03/09/2010 - janpieter (24 jaar)

FysicaContext van de vraag:

Wat is de golflengte van elektronen?
Je hebt bijv. zichtbaar licht met een golflengte tussen de 380 en 780 nm, maar wat is de golflengte van elektronen?


Antwoord

Elektronen hebben een duidelijk deeltjeskarakter: bij botsingsexperimenten gedragen zij zich als biljartballen met een energie en een impuls. In 1924 werd door Louis de Broglie vooropgesteld dat alle deeltjes ook een golfkarakter hebben, met andere woorden dat ze interferentie-effecten kunnen vertonen. Dit ‘duale’ karakter werd enkele jaren later experimenteel bevestigd met behulp van verstrooiingsproeven aan een kristalrooster.

De ‘golflengte’ die men aan een deeltje associeert, is omgekeerd evenredig met zijn impuls (massa maal snelheid). De evenredigheidsconstante (constante van Planck) is bijzonder klein (~10-34), zodat alle ‘zware’ deeltjes een onmeetbaar kleine golflengte hebben: hun golfkarakter is niet observeerbaar. Een stofdeeltje dat met een snelheid van 1m/s beweegt zou zo een golflengte hebben van de order van 10-25 meter, wat onwaarneembaar klein is.

Maar elektronen zijn veel lichter, zodat hun golflengte veel groter wordt. De precieze golflengte hangt af van hun snelheid. Zo heeft een elektron dat met een snelheid van 106 m/s beweegt een golflengte van de grootteorde 1 nm, wat overeenkomt met de interatomaire afstand in een kristalrooster,  zodat we daar wel interferentie-effecten kunnen zien.

Deze vraag werd beantwoord door:
Prof Walter Lauriks
hoogleraar Wetenschappen

Katholieke Universiteit Leuven
Katholieke Universiteit Leuven
 
Enkel de vraagsteller en de wetenschappers kunnen reageren op deze vraag en het antwoord.