Kľúčový rozdiel medzi De Broglieho vlnovou dĺžkou a vlnovou dĺžkou je ten, že De Broglieho vlnová dĺžka popisuje vlnové vlastnosti veľkej častice, zatiaľ čo vlnová dĺžka popisuje vlnové vlastnosti vĺn.
Pojem vlnová dĺžka sa vo všeobecnosti vzťahuje na priestorové obdobie periodických vĺn; inými slovami, je to vzdialenosť, na ktorú sa tvar vlny opakuje. Preto ju môžeme merať ako vzdialenosť medzi po sebe idúcimi zodpovedajúcimi bodmi rovnakej fázy na vlne. napr. dve susedné korytá. Príklady vĺn zahŕňajú elektromagnetické vlny, seizmické vlny, vibrácie v strune gitary, vlnenie na hladine vody atď. Častice sa však niekedy správajú ako vlny (dualita vlny a častíc). V takýchto prípadoch môžeme zmerať vlnovú dĺžku pomocou De Broglieho vlnovej dĺžky.
Čo je vlnová dĺžka De Broglie?
De Broglieho vlnová dĺžka je pojem v chémii, ktorý je užitočný pri určovaní vlnových vlastností hmoty. Vlny hmoty sú diskutované v rámci kvantovej mechaniky, ako príklad duality vlny a častíc. Všetka hmota sa správa ako častice aj ako vlny. napr. zväzok elektrónov môže byť difraktovaný podobne ako zväzok svetelných vĺn.
Obrázok 01: Vlna hmoty; z hľadiska difrakcie elektrónov
Chemický koncept týkajúci sa vlnového správania častíc prvýkrát navrhol vedec Louis de Broglie v roku 1924. Preto ju môžeme pomenovať ako de Broglieho hypotézu. Podobne môžeme vlnovú dĺžku vĺn hmoty pomenovať ako de Broglieho vlnovú dĺžku, ktorá sa označuje lambda, λ. Táto vlnová dĺžka je daná pre časticu, ktorá má hmotnosť na rozdiel od bezhmotnej častice. Navyše de Broglieho vlnová dĺžka súvisí s hybnosťou častice, ktorá je označená p. Vzťah medzi de Broglieho vlnovou dĺžkou a hybnosťou častice je nasledujúci:
λ=h/p
Tu je „h“Planckova konštanta. Vlnové správanie hmoty však bolo experimentálne demonštrované experimentom Georgea Pageta Thomsona s difrakciou kovu. Tento experiment bol potvrdený pre elementárne častice, neutrálne atómy a dokonca aj niektoré malé molekuly.
Čo je vlnová dĺžka?
Vlnová dĺžka je priestorová perióda periodickej vlny. Inými slovami, je to vzdialenosť, na ktorú sa tvar vlny opakuje. Vlnovú dĺžku môžeme pozorovať ako vzdialenosť medzi po sebe idúcimi zodpovedajúcimi bodmi rovnakej fázy na vlne.napr. dva susediace vrcholy, žľaby, prechody cez nulu atď. Okrem toho je vlnová dĺžka charakteristická pre postupujúce a stojaté vlny, ako aj pre iné priestorové vlnové vzory.
Obrázok 02: Vlnové dĺžky rôznych vĺn
Prevrátená hodnota vlnovej dĺžky vlny udáva frekvenciu vlny. Preto vlny s vysokou frekvenciou majú kratšiu vlnovú dĺžku a naopak. Vlnovú dĺžku môžeme označiť gréckym písmenom lambda, λ. Vlnová dĺžka vlny závisí najmä od prostredia, ktorým vlna prechádza-napr. vákuum, vzduch, voda atď. Okrem toho sa rozsah vlnových dĺžok alebo frekvencií nazýva spektrum.
Aký je rozdiel medzi De Broglieho vlnovou dĺžkou a vlnovou dĺžkou?
Vlnová dĺžka je vlastnosť vlny, ako je napríklad elektromagnetická vlna. Niekedy častice pôsobia aj ako vlny; tu môžeme určiť vlnovú dĺžku ako vlnovú dĺžku De Broglie. Kľúčový rozdiel medzi De Broglieho vlnovou dĺžkou a vlnovou dĺžkou je ten, že De Broglieho vlnová dĺžka popisuje vlnové vlastnosti veľkej častice, zatiaľ čo vlnová dĺžka popisuje vlnové vlastnosti vĺn.
Infografika nižšie zobrazuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi vlnovou dĺžkou De Broglie a vlnovou dĺžkou.
Zhrnutie – De Broglie Vlnová dĺžka vs Vlnová dĺžka
Vlnová dĺžka je vlastnosť vlny, ako je napríklad elektromagnetická vlna. Niekedy častice pôsobia aj ako vlny, kde môžeme určiť vlnovú dĺžku ako De Broglieho vlnovú dĺžku. Kľúčový rozdiel medzi vlnovou dĺžkou De Broglie a vlnovou dĺžkou je v tom, že vlnová dĺžka De Broglie popisuje vlnové vlastnosti veľkej častice, zatiaľ čo vlnová dĺžka popisuje vlnové vlastnosti vĺn.
