Η βασική διαφορά μεταξύ του μήκους κύματος De Broglie και του μήκους κύματος είναι ότι το μήκος κύματος De Broglie περιγράφει τις κυματικές ιδιότητες ενός μεγάλου σωματιδίου, ενώ το μήκος κύματος περιγράφει τις ιδιότητες κύματος των κυμάτων.
Γενικά, ο όρος μήκος κύματος αναφέρεται στη χωρική περίοδο των περιοδικών κυμάτων. Με άλλα λόγια, είναι η απόσταση στην οποία επαναλαμβάνεται το σχήμα του κύματος. Επομένως, μπορούμε να το μετρήσουμε ως την απόσταση μεταξύ διαδοχικών αντίστοιχων σημείων της ίδιας φάσης στο κύμα. Π.χ. δύο διπλανές γούρνες. Παραδείγματα κυμάτων περιλαμβάνουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα, σεισμικά κύματα, δόνηση σε χορδή κιθάρας, κυματισμούς στην επιφάνεια του νερού κ.λπ. Ωστόσο, τα σωματίδια μερικές φορές δρουν σαν κύματα (δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου). Σε τέτοιες περιπτώσεις, μπορούμε να μετρήσουμε το μήκος κύματος μέσω του μήκους κύματος De Broglie.
Τι είναι το μήκος κύματος De Broglie;
Το μήκος κύματος De Broglie είναι μια έννοια στη χημεία που είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό των κυματικών ιδιοτήτων της ύλης. Τα κύματα ύλης συζητούνται στην κβαντομηχανική, ως παράδειγμα για τη δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου. Όλη η ύλη συμπεριφέρεται και ως σωματίδια και ως κύματα. Π.χ. μια δέσμη ηλεκτρονίων μπορεί να διαθλαστεί παρόμοια με μια δέσμη ενός κύματος φωτός.
Εικόνα 01: Κύμα ύλης. από την άποψη της περίθλασης των ηλεκτρονίων
Η χημική ιδέα σχετικά με την κυματική συμπεριφορά των σωματιδίων προτάθηκε για πρώτη φορά από τον επιστήμονα Louis de Broglie το 1924. Επομένως, μπορούμε να την ονομάσουμε ως υπόθεση του de Broglie. Ομοίως, μπορούμε να ονομάσουμε μήκος κύματος κυμάτων ύλης ως μήκος κύματος de Broglie, το οποίο συμβολίζεται με το λάμδα, λ. Αυτό το μήκος κύματος δίνεται για ένα σωματίδιο που έχει μάζα σε αντίθεση με ένα σωματίδιο χωρίς μάζα. Επιπλέον, το μήκος κύματος του de Broglie σχετίζεται με την ορμή του σωματιδίου που συμβολίζεται με p. Η σχέση μεταξύ του μήκους κύματος του de Broglie και της ορμής του σωματιδίου είναι η εξής:
λ=h/p
Εδώ, το "h" είναι η σταθερά Planck. Ωστόσο, η κυματική συμπεριφορά της ύλης αποδείχθηκε πειραματικά από το πείραμα περίθλασης μετάλλων του George Paget Thomson. Αυτό το πείραμα επιβεβαιώθηκε για στοιχειώδη σωματίδια, ουδέτερα άτομα και ακόμη και μερικά μικρά μόρια.
Τι είναι το μήκος κύματος;
Μήκος κύματος είναι η χωρική περίοδος ενός περιοδικού κύματος. Με άλλα λόγια, είναι η απόσταση στην οποία επαναλαμβάνεται το σχήμα του κύματος. Μπορούμε να παρατηρήσουμε το μήκος κύματος ως την απόσταση μεταξύ διαδοχικών αντίστοιχων σημείων της ίδιας φάσης στο κύμα. Π.χ. δύο γειτονικές κορυφές, γούρνες, μηδενικές διασταυρώσεις κ.λπ. Επιπλέον, το μήκος κύματος είναι χαρακτηριστικό τόσο για τα κινούμενα κύματα όσο και για τα στάσιμα κύματα καθώς και για άλλα χωρικά κυματικά μοτίβα.
Εικόνα 02: Μήκη κύματος διαφορετικών κυμάτων
Το αντίστροφο του μήκους κύματος ενός κύματος δίνει τη συχνότητα του κύματος. Επομένως, τα κύματα που έχουν υψηλή συχνότητα έχουν μικρότερο μήκος κύματος και αντίστροφα. Μπορούμε να υποδηλώσουμε το μήκος κύματος με το ελληνικό γράμμα λάμδα, λ. Το μήκος κύματος ενός κύματος εξαρτάται κυρίως από το μέσο από το οποίο διέρχεται το κύμα-Π.χ. κενό, αέρας, νερό κ.λπ. Επιπλέον, ένα εύρος μηκών κύματος ή συχνοτήτων ονομάζεται φάσμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μήκους κύματος De Broglie και του μήκους κύματος;
Το μήκος κύματος είναι μια ιδιότητα ενός κύματος όπως ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Μερικές φορές, τα σωματίδια λειτουργούν επίσης ως κύματα. Εδώ, μπορούμε να προσδιορίσουμε το μήκος κύματος ως μήκος κύματος De Broglie. Η βασική διαφορά μεταξύ του μήκους κύματος De Broglie και του μήκους κύματος είναι ότι το μήκος κύματος De Broglie περιγράφει τις κυματικές ιδιότητες ενός μεγάλου σωματιδίου, ενώ το μήκος κύματος περιγράφει τις ιδιότητες κύματος των κυμάτων.
Το παρακάτω infographic δείχνει περισσότερες λεπτομέρειες για τη διαφορά μεταξύ του μήκους κύματος De Broglie και του μήκους κύματος.
Σύνοψη – Μήκος κύματος De Broglie vs μήκος κύματος
Το μήκος κύματος είναι μια ιδιότητα ενός κύματος όπως ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Μερικές φορές τα σωματίδια λειτουργούν επίσης ως κύματα όπου μπορούμε να προσδιορίσουμε το μήκος κύματος ως μήκος κύματος De Broglie. Η βασική διαφορά μεταξύ του μήκους κύματος De Broglie και του μήκους κύματος είναι ότι το μήκος κύματος De Broglie περιγράφει τις κυματικές ιδιότητες ενός μεγάλου σωματιδίου, ενώ το μήκος κύματος περιγράφει τις κυματικές ιδιότητες των κυμάτων.
