FísicaFácilCuestión · 1 pts

Dualidad onda-corpúsculo e incertidumbre

Castilla-La Mancha · 2015 · Septiembre · Opción A
Enunciado
Calcula la longitud de onda de un electrón que se mueve con una energía cinética de 1,6⋅10−17 J1{,}6\cdot 10^{-17}\,\text{J}.

Datos: me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1\cdot 10^{-31}\,\text{kg}; constante de Planck h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\,\text{J s}.
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Resultado
  λ=1,23⋅10−10 m  \boxed{\;\lambda = 1{,}23\cdot 10^{-10}\ \text{m}\;}
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Estrategia

Longitud de onda de De Broglie, λ=h/p\lambda = h/p, con p=2mEcp = \sqrt{2mE_c} (caso no relativista).
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Desarrollo

p=2meEc=2⋅9,1⋅10−31⋅1,6⋅10−17=5,40⋅10−24 kg m/sp = \sqrt{2m_eE_c} = \sqrt{2\cdot 9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot 1{,}6\cdot 10^{-17}} = 5{,}40\cdot 10^{-24}\ \text{kg m/s}λ=hp=6,63⋅10−345,40⋅10−24=1,23⋅10−10 m\lambda = \frac{h}{p} = \frac{6{,}63\cdot 10^{-34}}{5{,}40\cdot 10^{-24}} = 1{,}23\cdot 10^{-10}\ \text{m}Del orden de las distancias entre átomos de un cristal (≈1 A˚\approx 1\,\text{Å}): por eso los electrones se difractan en los cristales.
3

Consejo

p=2mEcp = \sqrt{2mE_c} ahorra pasar por la velocidad y evita errores de redondeo.
Paso 1 de 3
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