Název školy: Gymnázium, Roudnice nad Labem, Havlíčkova 175, příspěvková organizace Název projektu: Moderní škola Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.1034.

Prezentace na téma: "Název školy: Gymnázium, Roudnice nad Labem, Havlíčkova 175, příspěvková organizace Název projektu: Moderní škola Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.1034."— Transkript prezentace:

1 Název školy: Gymnázium, Roudnice nad Labem, Havlíčkova 175, příspěvková organizace Název projektu: Moderní škola Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo DUM: VY_32_Inovace_GR04_Mra02_18 Vytvořeno: Listopad 2012 Autor: Mgr. Hana Mrázová Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Sada: Jaderná a kvantová fyzika Název vzdělávacího materiálu: De Broglieovy vlny Ročník: 1. až 4. ročník čtyřletého gymnázia

2 Anotace: Prezentace popisuje de Broglieho vlny. Slouží pro prezentaci tohoto tématu, ale také jako učební materiál pro samotné žáky. Očekávané výstupy: Žák řeší úlohy použitím de Broglieho vln

3 Vlnové vlastnosti mikročástic
Francouzský fyzik de Broglie matematicky odvodil, že vlnové vlastnosti mají i klasické mikročástice elektrony, protony, atomy i molekuly.

4 De Broglieova vlna S každou částicí o hybnosti p je spjato vlnění
o vlnové délce m je hmotnost částice (klidová, nebo pro rychlosti v → c relativistická), v rychlost pohybující se částice, h Planckova konstanta

5 Šíření de Broglieovy vlny

6 Projevy do Broglieových vln
De Broglieovy vlny jsou projevem vlnových vlastností pohybujících se částic nezávisle na náboji částic. De Broglieovy vlny určují pravděpodobnost, s níž se částice bude nacházet v určitém místě prostoru.

7 Důkaz de Broglieových vln
De Broglieovy vlny byly dokázány při ohybu elektronů na krystalech (Davissonův-Germerův pokus). Urychlené elektrony dopadaly na monokrystal niklu a rozptýlené elektrony byly detekovány v závislosti na úhlu rozptylu .

8 Davisson – Grammerův pokus schéma

9 Davisson – Grammerův pokus popis
Davisson a Germer pozorovali difrakci elektronů na krystalických rovinách monokrystalu niklu. Elektronovým dělem Z ozařovali ve vysokoteplotní peci vyžíhaný monokrystal niklu N a detektorem D měřili počet odražených elektronů v různých směrech.

10 Výsledky Davissonova – Germerova pokusu
Kromě výrazného a v rámci částicové interpretace dobře pochopitelného maxima počtu elektronů odražených od povrchu krystalu ve směru zpět k elektronovému dělu pozorovali navíc i další maximum. To souviselo s difrakčními efekty. Závěr: Elektrony vykazují při rozptylu na krystalu niklu vlnové chování (difrakční maximum). Experimentální data jsou v kvantitativní shodě s teoretickou předpovědí plynoucí z de Broglieho vztahů.

11 Výsledky Davissonova – Germerova pokusu
Byla pozorována interferenční maxima podobně jako při difrakci rentgenového záření.

12 Difrakce elektronů

13 Test Jestliže kinetická energie elektronu (pro nerelativistické rychlosti) vzroste 4krát, pak de Broglieova vlnová délka elektronu: zmenší se 4krát vzroste 4krát zmenší se 2krát vzroste 2krát

14 Test De Broglieovy vlnové délky přiřazené částicím α, β, n, p o stejných rychlostech: Jsou různé, přičemž největší vlnová délka přísluší částici β Jsou různé, přičemž největší vlnová délka přísluší neutronu n Jsou různé, přičemž největší vlnová délka odpovídá částici α Jsou stejné pro všechny vyjmenované částice

15 Zdroje Licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported – difrakce elektronů