Veja como calcular a frequência de um próton com um determinado comprimento de onda:

Entendendo os conceitos

* de Broglie Comprimento de onda: A dualidade de partículas de onda da matéria afirma que partículas como prótons podem exibir propriedades semelhantes a ondas. O comprimento de onda de Broglie (λ) de uma partícula está relacionado ao seu momento (P) pela equação:
λ =h / p
onde h é constante de Planck (6,626 x 10^-34 j · s)

* Momentum e energia cinética: O momento de uma partícula está relacionado à sua massa (m) e velocidade (v) por:
p =mv
A energia cinética (KE) está relacionada à massa e velocidade por:
Ke =(1/2) mv²

* Frequência e comprimento de onda: A frequência (f) de uma onda está relacionada ao seu comprimento de onda (λ) e à velocidade da luz (c) por:
c =fλ

Etapas

1. Encontre o momento (p) do próton:
* Precisamos da velocidade do próton para calcular o momento. Como não recebemos a velocidade, não podemos calcular diretamente o momento. Precisamos fazer uma suposição sobre a energia cinética do próton.
* Suposição: Vamos supor que o próton tenha uma energia cinética típica para uma partícula em um experimento de física nuclear, como 1 MeV (1,602 x 10^-13 J).
* Calcule a velocidade (v):
Ke =(1/2) mv²
v =√ (2ke / m)
onde m é a massa do próton (1,6726 x 10^-27 kg)
v =√ (2 * 1,602 x 10^-13 j / 1.6726 x 10^-27 kg) ≈ 1,38 x 10^7 m / s
* Calcule o momento:
p =mv =(1,6726 x 10^-27 kg) (1,38 x 10^7 m/s) ≈ 2,31 x 10^-20 kg · m/s

2. Calcule a frequência (f):
* Use a equação de Broglie para encontrar o comprimento de onda (λ):
λ =h / p =(6,626 x 10^-34 j · s) / (2,31 x 10^-20 kg · m / s) ≈ 2,87 x 10^-14 m
* Use a velocidade da luz (c) e o comprimento de onda (λ) para encontrar a frequência:
c =fλ
f =c / λ =(3 x 10^8 m / s) / (2,87 x 10^-14 m) ≈ 1,05 x 10^22 Hz

Nota importante: A frequência que calculamos baseia -se no pressuposto de que o próton tem uma energia cinética de 1 MeV. Se o próton tiver uma energia cinética diferente, sua frequência será diferente.