ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p272.3: Фотон. Корпускулярно-волновой дуализм. Волна де Бройля

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо обратиться к концепции корпускулярно-волнового дуализма. Мы рассмотрим гипотезу Луи де Бройля о волновых свойствах частиц и приведем экспериментальные доказательства того, что электрон действительно проявляет себя как волна.

Вычисление и обоснование:

Согласно гипотезе де Бройля, любой материальной частице, обладающей импульсом p, соответствует волна с длиной волны λ, определяемой формулой:

где h — постоянная Планка. Для электрона, движущегося со скоростью v, импульс равен p=mv. Таким образом, длина волны де Бройля для электрона составляет λ=h/mv.

Экспериментально волновые свойства электронов были подтверждены в опытах по дифракции электронов (например, опыты Дэвиссона и Джермера). Когда пучок электронов проходил через кристалл или тонкую пленку, на экране наблюдалась интерференционная картина, характерная именно для волн, а не для потока классических частиц.

Проверка и вывод:

Наличие явлений дифракции и интерференции является прямым доказательством волновой природы объекта. Поскольку электроны демонстрируют эти явления, утверждение об их волновых свойствах верно. Следовательно, ответ на вопрос положительный: электрон обладает волновыми свойствами.