Golf-deeltjes dualiteit

Licht kun je zien als golf, dit is bijvoorbeeld een verklaring breking. Wanneer je monochromatisch licht (van een enkel golflengte) door een tralie laat gaan ontstaat er een interferentiepatroon.

Licht kun je zien als deeltje, dit is bijvoorbeeld een verklaring voor rechtlijnige voortplanting. Maar dit kan breking en interferentie niet verklaren. Dit is wel een verklaring voor het foto-elektrisch effect.

Licht/elektromagnetische golven hebben blijkbaar golfeigenschappen EN deeltjesachtige eigenschappen.

  • Hoe groter de golflengte (kleine frequentie) hoe duidelijker het golfkarakter. Neem bijvoorbeeld radiogolven RADIOGOLVEN à Door buiging overal ontvangst…
  • Hoe kleiner de golflengte hoe duidelijker het deeltjeskarakter. Denk aan het Foto- elektrisch effect.

Om verschijnselen te verklaren gebruiken we soms de golf- en soms de deeltjes eigenschappen…

Fotonen, massaloze deeltjes/energie pakketjes hebben dus golfeigenschappen. Hoe zit het dan met materie?

Wanneer je elektronen (materie) op een tralie afschiet blijkt er ook een interferentiepatroon te ontstaan. Materie gedraagt zich ook als golf! Zelfs als je de elektronen een voor een afschiet ontstaat er een interferentiepatroon.

Zie ook het volgende filmpje over het double slit experiment.

Het interferentiepatroon is dus een soort van waarschijnlijkheidsverdeling WAAR de elektronen terecht komen. Waar de intensiteit hoog is, daar is de kans op het aantreffen van het deeltje het grootst

De Broglie beschrijft de golflengte van bewegende deeltjes. Je hebt hiervoor 2 formules nodig.

Impuls (hoeveelheid beweging) wordt weergegeven door:

  • Met p de impuls in kg m s-1
  • Met m de massa van het deeltje in kg
  • Met v de snelheid van het deeltje in m s-1

Volgens de Broglie is:

  • Met λ de golflengte in m
  • Met h als de constante van Planck in Js
  • Met p als de impuls in kg m s-1

Voorbeeldvraag

Je fietst naar school, maak een schatting van je golflengte.

Stel je massa is 80 kg

Stel je snelheid is 14,4 km/h, dit is gelijk aan 4,00 m/s

Je impuls wordt dan dan 4,00 x 80 = 320 kg m s-1

Je golflengte wordt dan 6,63.10-34 / 320 = 2,07.10-36 m

Enable Notifications    OK No thanks