Klíčový rozdíl mezi De Broglieho vlnovou délkou a vlnovou délkou je ten, že De Broglieho vlnová délka popisuje vlnové vlastnosti velké částice, zatímco vlnová délka popisuje vlnové vlastnosti vln.
Pojem vlnová délka obecně označuje prostorovou periodu periodických vln; jinými slovy, je to vzdálenost, na kterou se tvar vlny opakuje. Můžeme ji tedy změřit jako vzdálenost mezi po sobě jdoucími odpovídajícími body stejné fáze na vlně. Např. dvě sousední koryta. Příklady vln zahrnují elektromagnetické vlny, seismické vlny, vibrace ve struně kytary, vlnění na hladině vody atd. Částice se však někdy chovají jako vlny (dualita vlna-částice). V takových případech můžeme změřit vlnovou délku pomocí De Broglieho vlnové délky.
Co je vlnová délka De Broglie?
De Broglieho vlnová délka je pojem v chemii, který je užitečný při určování vlnových vlastností hmoty. Vlny hmoty jsou diskutovány v rámci kvantové mechaniky, jako příklad pro dualitu vlny a částic. Veškerá hmota se chová jako částice i jako vlny. Např. paprsek elektronů může být difraktován podobně jako paprsek světelné vlny.
Obrázek 01: Vlna hmoty; z hlediska difrakce elektronů
Chemický koncept týkající se vlnového chování částic poprvé navrhl vědec Louis de Broglie v roce 1924. Proto ji můžeme pojmenovat jako de Broglieho hypotézu. Podobně můžeme vlnovou délku hmotných vln pojmenovat jako de Broglieho vlnovou délku, která se označuje lambda, λ. Tato vlnová délka je dána pro částici, která má hmotnost na rozdíl od částice bez hmotnosti. Navíc de Broglie vlnová délka souvisí s hybností částice, která je označena p. Vztah mezi de Broglieho vlnovou délkou a hybností částice je následující:
λ=h/p
Zde je „h“Planckova konstanta. Vlnové chování hmoty však bylo experimentálně demonstrováno experimentem George Paget Thomsona s difrakcí kovů. Tento experiment byl potvrzen pro elementární částice, neutrální atomy a dokonce i některé malé molekuly.
Co je vlnová délka?
Vlnová délka je prostorová perioda periodické vlny. Jinými slovy, je to vzdálenost, na kterou se tvar vlny opakuje. Vlnovou délku můžeme pozorovat jako vzdálenost mezi po sobě jdoucími odpovídajícími body stejné fáze na vlně. Např. dva sousední hřebeny, prohlubně, nulové přechody atd. Navíc je vlnová délka charakteristická pro postupné i stojaté vlnění a také pro další prostorové vlnění.
Obrázek 02: Vlnové délky různých vln
Převrácená hodnota vlnové délky vlny udává frekvenci vlny. Proto vlny s vysokou frekvencí mají kratší vlnovou délku a naopak. Vlnovou délku můžeme označit řeckým písmenem lambda, λ. Vlnová délka vlny závisí především na prostředí, kterým vlna prochází-např. vakuum, vzduch, voda atd. Kromě toho se rozsah vlnových délek nebo frekvencí nazývá spektrum.
Jaký je rozdíl mezi De Broglieho vlnovou délkou a vlnovou délkou?
Vlnová délka je vlastnost vlny, jako je elektromagnetická vlna. Někdy částice také působí jako vlny; zde můžeme určit vlnovou délku jako vlnovou délku De Broglie. Klíčový rozdíl mezi De Broglieho vlnovou délkou a vlnovou délkou je ten, že De Broglieho vlnová délka popisuje vlnové vlastnosti velké částice, zatímco vlnová délka popisuje vlnové vlastnosti vln.
Níže uvedená infografika ukazuje další podrobnosti o rozdílu mezi vlnovou délkou De Broglie a vlnovou délkou.
Shrnutí – De Broglie Wavelength vs Wavelength
Vlnová délka je vlastnost vlny, jako je elektromagnetická vlna. Někdy částice fungují také jako vlny, kde můžeme určit vlnovou délku jako vlnovou délku De Broglie. Klíčový rozdíl mezi vlnovou délkou De Broglie a vlnovou délkou je ten, že vlnová délka De Broglie popisuje vlnové vlastnosti velké částice, zatímco vlnová délka popisuje vlnové vlastnosti vln.
