Page 117 - physics6

104 บทที่ 19 | ฟิสิกส์อะตอม ฟิสิกส์ เล่ม 6 ฟิสิกส์ เล่ม 6 บทที่ 19 | ฟิสิกส์อะตอม 105

ื
25. จงเปรียบเทียบความยาวคล่นเดอบรอยล์ของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสไฮโดรเจนท่ถูกเร่งด้วย
ี
ความต่างศักย์ไฟฟ้า 300 โวลต์ เท่ากัน กำาหนดให้มวลของนิวเคลียสไฮโดรเจนเท่ากับ
-27
1.67 × 10 กิโลกรัม
วิธีทำา หาความยาวคลื่นเดอบรอยล์ของอิเล็กตรอน จาก
h
e ( 1)
m e v e
-31
ในที่นี้ อิเล็กตรอนมีมวล m = 9.11 × 10 kg และ v หาได้ดังนี้
e
e
อิเล็กตรอนที่ถูกเร่งผ่านความต่างศักย์ V จะมีพลังงานจลน์เป็น
1
m v 2 eV
2 e e
1 . 9 ( 11 10 31 kg ) v 2 . 1 ( 60 10 19 C )( 300 V )
2 e
7
v = 1.027 × 10 m/s
e
แทนค่า m และ v ใน (1) จะได้
e
e
6.62610 34 Js
e 31 7
(9.1110 kg)(1.027 10 m/s)
-11
= 7.082 × 10 m
หาความยาวคลื่นของนิวเคลียสไฮโดรเจน จาก
h
H m v ( 2)
H
H
-27
ในที่นี้ นิวเคลียสไฮโดรเจนมีมวล m = 1.67 × 10 kg และ v หาได้ดังนี้
H
H
นิวเคลียสไฮโดรเจนที่ถูกเร่งผ่านความต่างศักย์ V มีพลังงานจลน์เป็น
1
m v 2 qV
2 H H
1 . 1 ( 67 10 27 kg )v 2 . 1 ( 60 10 19 C )( 300 V )
2 H
5
v = 2.398 × 10 m/s
H
แทนค่า m และ ใน (2) จะได้
H
H
6.626 10 34 Js
H 27 5
(1.6710 kg)(2.398 10 m/s)
1.655 10 m
12
7.08210 11 m
e
12
H 1.65510 m
42.8
e H

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี