Microsoft Word - de_broglie_b.doc

תמליל

1 דואליות החומר אורך גל דה-ברויי שולמית קפון חלק ראשון היכנסו למצגת וקראו בעיון את שקפים 1-7. נסחו את הנחת דה-ברויי: אבן נופלת מראש מגדל. מה קורה לאורך גל דה ברויי של האבן במהלך הנפילה? א. גדל קטן ב. לא משתנה ג. נימוק.1.2 ברשותכם שתי אלומות. אחת של פוטונים ואחת של אלקטרונים. האנרגיה של כל פוטון ושל כל אלקטרון בכל אלומה שווה ל.3eV הקיפו את ההיגד הנכון: א. אורכי הגל של הפוטון והאלקטרון זהים אורך הגל של הפוטון גדול מזה של האלקטרון ב. אורך הגל של האלקטרון גדול מזה של הפוטון ג..3 חשבו את אורך הגל של הפוטון והאלקטרון מהסעיף הקודם אורך הגל של הפוטון (חישוב): אורך הגל של האלקטרון (חישוב):.4 1

2 נילס בוהר הציע את עיקרון התאימות על פיו כל חלקיק יכול להראות תכונות של גל וכל גל יכול להראות תכונות של חלקיק. שתי התכונות נדרשות כדי להבין תהליכים פיסיקליים בקנה מידה אטומי, אך לא ניתן להבחין בשתיהן בו זמנית. התכונה שמודד הפיסיקאי תלויה בניסוי עצמו. נניח שהינכם מתכננים ניסוי שמטרתו להציג את התכונות הגליות של שתי האלומות מהסעיף הקודם (אלומת האלקטרונים ואלומת הפוטונים באנרגיה של.(3eV הינכם רוצים להציג את האופי הגלי של כל אלומה ע"י הצגת תמונת התאבכות מסריג עקיפה. ברשותכם שלושה סריגי עקיפה הנבדלים זה מזה במרחק בין הסדקים. הקיפו את האפשרות הנכונה ונמקו: א. סריג A המרחק בין הסדקים 4mm אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של פוטונים באנרגיה של 3eV אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של אלקטרונים באנרגיה של 3eV ב. סריג B המרחק בין הסדקים 4µm אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של פוטונים באנרגיה של 3eV אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של אלקטרונים באנרגיה של 3eV ג. סריג C המרחק בין הסדקים 4nm אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של פוטונים באנרגיה של 3eV אפשר / אי אפשר לקבל תמונת התאבכות של אלקטרונים באנרגיה של 3eV.5 לפוטון A יש תנע קווי כפול (פי 2) מאשר לפוטון B. השוו את האנרגיות שלהם: א. E A =E B ב. B E A =2E ג. B E A =4E נימוק.6 2

3 לאלקטרון A יש תנע קווי כפול (פי 2) מאשר לאלקטרון B. השוו את האנרגיות שלהם (בהנחה שמדובר באלקטרונים חופשיים): א. E A =E B ב. B E A =2E ג. B E A =4E נימוק.7 מקורות: שאלות 7 6, 2, תורגמו מתוך מצגת של George D. Gollin, University of Illinois in Urbana Champaign, ut.ppt 3

4 חלק שני היכנסו למצגת וקראו בעיון את השקפים 8-24 והפעילו את כל הסרטונים. מדוע מתקבלות על המסך תבנית התאבכות בצורה של טבעות ולא תבנית התאבכות "רגילה" של סריג (אוסף נקודות)?.1 שתי טבעות ההתאבכות המתקבלות הן (הקיפו את ההיגד הנכון): א. מקסימום מסדר ראשון ומקסימום מסדר שני של התאבכות של אותו סריג. ב. שתי הטבעות הן מקסימום מסדר ראשון של שני סריגים שונים. נימוק:.2 לפניכם גרף המתאר את התלות של קוטר טבעות העקיפה (D) בהופכי של.3.( 1 V שורש מתח ההאצה ) 4

5 הסבירו מדוע הגרפים שהתקבלו לשתי הטבעות הם קווים ישרים. מצאו בעזרת הגרף את קבועי הסריג של הגרפיט אם מרחק גביש הגרפיט מהמסך L=14cm (פתחו וחשבו באופן מפורש את התוצאה המוצגת בשקף מס'.(20.4 5

6 חלק שלישי היכנסו והפעילו את ההדמיה הבאה מתוך האתר פיסיקה 2000 של אוניברסיטת קולורדו: אחת ההנחות שעליהן מבוסס מודל האטום של בוהר לאטום המימן היא קווינטוט התנע הזוויתי: h. m e vr= n 2π (i) (ii) פתחו את תנאי הקוונטיזציה הנ"ל, תוך שימוש בהנחות הבאות: לאלקטרון הסובב את הגרעין יש אורך גל אופייני (אורך גל דה ברויי). מצב יציב של אלקטרון באטום מתרחש כאשר הגל המיוחס לאלקטרון הוא גל עומד, שנוצר לאורך המסלול המעגלי של האלקטרון..1 6