Considere as seguintes situações.
(b) Um próton se move com a mesma velocidade. Determine seu comprimento de onda de de Broglie.
(b) Um próton se move com a mesma velocidade. Determine seu comprimento de onda de de Broglie.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar o comprimento de onda de de Broglie de um próton que está se movendo com uma certa velocidade. Isso envolve entender conceitos de física quântica, especificamente a relação entre partículas e ondas.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é o comprimento de onda de de Broglie. De Broglie propôs que toda partícula que se move pode ser associada a uma onda, e o comprimento dessa onda é dado pela fórmula:
Onde:
-
é o comprimento de onda de de Broglie, -
é a constante de Planck ( ), -
é o momento da partícula.
Passo 3
Agora, precisamos calcular o momento (
) do próton. O momento é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a massa do próton ( ), -
é a velocidade do próton.
Passo 4
Com o momento calculado, podemos substituir na fórmula do comprimento de onda:
Passo 5
Se tivermos a velocidade
do próton, podemos substituir todos os valores na equação e calcular
. Por exemplo, se o próton estiver se movendo a
, teríamos:
Resposta
O comprimento de onda de de Broglie do próton é aproximadamente
metros.