💡 ヒント：電子波（ド・ブロイ波長）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電子も波としての性質を持ちます。ド・ブロイは「粒子もすべて \(\lambda = h/p\) の波長を持つ」と提唱しました。電子の場合、運動量 \(p = m_e v\) が分かれば波長が計算できます。

電子の波長は可視光よりずっと短いので、結晶回折などで初めて観測できる。顕微鏡の分解能を光学より高められるのが電子顕微鏡の原理。

✏️ 求めるもの

電子の運動量・速さからド・ブロイ波長、加速電圧から波長、電子回折での格子間隔との関係。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 運動量を求める：\(p = m_e v\) または加速電圧から \(p = \sqrt{2m_e eV}\)
  2. 波長：\(\lambda = h/p\)
  3. 単位に注意：SI 単位で計算。答えは m、nm に変換
注意

ド・ブロイ波長と光子波長は式の形 (\(\lambda = h/p\)) は同じだが、粒子の質量の扱いが違う。電子は \(p = mv\) で求め、光子は \(p = E/c = h\nu/c\) で求める。