De Broglie-Wellen
Physik Q3
sp, 24.11.2016
Der Ausgangspunkt
Licht hat Welleneigenschaften: Interferenz, Beugung, Polarisation
Aber: Licht hat auch Teilcheneigenschaften → Photoeffekt!
Welleneigenschaften
. . . beschreiben wir durch die Größen
Frequenz
f
und
Wellenlänge
λ
Teilcheneigenschaften
. . . beschreiben wir durch die Größen
Energie
E
und
Impuls
p
Verknüpfung zwischen Energie und Frequenz
über das Plancksche Wirkungsquantum
h
Die Energie ist gequantelt, d. h. es gibt Energieportionen.
E = h ⋅ f
Verknüpfung zwischen Impuls und Wellenlänge
über das Plancksche Wirkungsquantum
h
$$ p = \frac {h} {\lambda} $$
oder $$ \lambda = \frac {h} {p} $$
Elektronen
. . . haben Teilcheneigenschaften.
Nachweis: J. J. Thomson → 1897
Durch: Untersuchung der Kathodenstrahlung
(= Elektronenstrahl)
De Broglie
. . . fragt sich (1923): Wenn Photonen Teilchen- und Welleneigenschaften haben,
warum hat dann nicht auch Materie (→ Elektronen!) Teilchen- und Welleneigenschaften?
→ kühne Hypothese!
Gesucht: ein Experiment zum Nachweis der Welleneigenschaften von Elektronen!
Davisson-Germer-Experiment
Streuen 1927 einen Elektronenstrahl an einem Kristall.
Ergebnis: Ein Interferenzmuster!
→ Elektronen verhalten sich also wie elektromagnetische Strahlung!
Nachtrag
G. P. Thomson streute Elektronen 1927 an einer Graphitschicht, Ergebnis: Ein Interferenzmuster!
G. P. Thomson: Sohn von J. J. Thomson . . .
Doppelspaltversuch mit Elektronen?
Technisch anspruchsvoll!
Erst 1959 durch Claus Jönsson (Uni Tübingen)
Quellen
Die Jahreszahlen wurden mit Wikipedia überprüft.
Das Thema im Buch: S. 229 - 231 (= Kapitel 6.1.4)
Ende
Präsentation erstellt mit
Reveal.js
Präsentation online:
http://www.wspiegel.de/ppp/de_broglie.html
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