Understanding Matter Waves & Energy Duality: Particles as Waves & Energy Equivalence, Slides of Physics

Download Understanding Matter Waves & Energy Duality: Particles as Waves & Energy Equivalence and more Slides Physics in PDF only on Docsity! Matter Waves Docsity.com Photon Duality  • The photon can behave like a  wave or a particle.  – Planck’s quanta    • It behaves like a wave in  diffraction.        • It behaves like a particle in the  photoelectric effect.  V e I  md sin    hceV Docsity.com De Broglie Wave  • The de Broglie wave is based on  the momentum of the particle.  – Momentum relation for light    • Duality extends to particles with  mass.    • Moving particles have an  associated wavelength.   hcpc   hp   hmvp  mv h  Docsity.com Electron Wave  • An electron with sufficient energy  can be diffracted.    • X‐ray diffraction of a crystal is on  the order of  = 0.1 nm.  – Energy 12.4 KeV  – Momentum 12.4 KeV/c    • Electrons of similar momenta also  diffract in crystals.  Image of electron diffraction from gold crystals (MacDiarmid institute) Docsity.com Human Wave  • Find the wavelength associated  with a person of 70 kg moving at  3 m/s.    • What conditions are required for  human diffraction?  – How big of a doorway  • The de Broglie wavelength is  given by  = h/mv.  – 6.6 x 10‐34 J s / 210 kg m/s  –   = 3.1 x 10‐36 m.    • A proton is about 2 x 10‐15 m.    • The doorway would have to be  less than 10‐21 the diameter of a  proton.  – Note 1 kg m/s = 6 x 1018 eV/c  Docsity.com