Exercices Dualité onde-particule
Entrainement
- Constante de Planck $h= 6,62 \times 10^{-34}\ \text{J.s}$
- Masse d’un électron $m_e=9,1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$
En 1923, une expérience vint révolutionner la vision qu’avaient les physiciens de la lumière. On a observé que quand un photon incident percutait un électron libre d’un atome, la longueur d’onde du photon diffusé était supérieure à celle du photon incident.
Comment appelle-t-on l’effet observé par cette expérience ?
Louis de Broglie est un physicien du siècle dernier qui a prédit que toute particule en mouvement a, comme la lumière, une dualité onde-particule, à laquelle on peut donc assimiler une longueur d’onde, une vitesse et une masse.
Données :
Rappelez la formule de de Broglie qui donne la vitesse en fonction de la longueur d’onde. Précisez les termes et leur unité.
Évaluation
- Constante de Planck h= 6,62 x 10-34 J.s
- Masse d’un électron $m_e=9,1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$
Pour montrer la dualité onde-particule des électrons, l’expérience suivante est menée : un canon à électron est placé de façon à envoyer des électrons, à une vitesse de $1,3 \times 10^8\ \text{m.s}^{-1}$, à travers de deux fentes d’Young de $0,7\ \mu\text{m}$. L’impact des électrons est ensuite enregistré sur un écran.
Données :
Calculer la quantité de mouvement d’un des électrons de cette expérience.