物質波の波長計算機

この計算ツールについて

物質波の波長、すなわちド・ブロイ波長は、運動するあらゆる粒子の波としての性質を表すもので、λ = h / (m·v) = h / p です。h はプランク定数、m は粒子の質量、v は速度、p は運動量です。1924年にルイ・ド・ブロイが提唱したこの考え方は、光についてすでに知られていた波と粒子の二重性を、あらゆる物質に拡張したものです。電子、原子、さらには大きな分子にも、それぞれに対応する波長がありますが、h がきわめて小さいため、測定できるのは非常に軽くて高速で動く粒子に限られます。

この計算機は、粒子の質量と速度から λ を求めます。物理学者や化学を学ぶ学生は、ド・ブロイ波長を使って、電子回折（電子顕微鏡の基礎で、電子の波長がはるかに短いため、光学顕微鏡よりずっと細かい分解能が得られます）を理解したり、定常波の条件によって原子軌道の量子化を説明したり、物質波の存在を確認したデイヴィソン・ジャーマーの実験のような実験を解釈したりします。