Fizică Unde și oscilații
Exercitii rezolvate dualitatea unda-corpuscul clasa 12
Exercițiile rezolvate pentru dualitatea undă-corpuscul din clasa a 12-a implică aplicarea principiilor mecanicii cuantice, cum ar fi relația lui de Broglie și efectul fotoelectric. Voi prezenta două probleme care ilustrează aceste concepte cu calcule detaliate.
Exercițiu 1: Calculul lungimii de undă de Broglie
- 1 Enunț Un electron are viteza v = 2×10^6 m/s. Calculează lungimea sa de undă de Broglie, știind că masa electronului m = 9,1×10^-31 kg și constanta lui Planck h = 6,63×10^-34 J·s.
- 2 Pasul 1: Formula de Broglie λ = h / (m × v), unde λ este lungimea de undă asociată particulei.
- 3 Pasul 2: Înlocuirea valorilor λ = (6,63×10^-34) / (9,1×10^-31 × 2×10^6) = 6,63×10^-34 / (1,82×10^-24).
- 4 Pasul 3: Calculul final λ ≈ 3,64×10^-10 m, adică aproximativ 0,364 nm, comparabil cu dimensiunile atomice.
Exercițiu 2: Energia fotonului în efectul fotoelectric
- 1 Enunț O radiație cu lungimea de undă λ = 400 nm lovește o suprafață metalică. Calculează energia unui foton, folosind h = 6,63×10^-34 J·s și viteza luminii c = 3×10^8 m/s.
- 2 Pasul 1: Conversia unităților λ = 400 nm = 400×10^-9 m = 4×10^-7 m.
- 3 Pasul 2: Formula energiei fotonului E = h × c / λ.
- 4 Pasul 3: Calcul E = (6,63×10^-34 × 3×10^8) / (4×10^-7) = (1,989×10^-25) / (4×10^-7) ≈ 4,97×10^-19 J.
În exercițiile cu dualitate, asigură-te că folosești constantele corecte (precum h) și convertești unitățile la sistemul internațional (metri, kilograme, secunde).