파동 입자 이중성과 Heisenberg 불확실성 원리 :
* 파동 입자 이중성 : 전자 및 모든 물질은 파도와 같은 입자와 같은 거동을 나타냅니다. 이것은 파장과 관련된 파도처럼 행동 할 수 있음을 의미합니다.
* Heisenberg 불확실성 원리 : 이 기본 원칙은 완벽한 정확도로 입자의 위치와 운동량 (또는 속도)을 동시에 알 수 없다는 것을 나타냅니다. 하나를 더 정확하게 알수록 다른 것을 덜 알 수 있습니다.
파장이 역할을하는 방법 :
* 파장 및 운동량 : 입자의 파장은 운동량에 반비례합니다. 이것은 짧은 파장이 더 높은 운동량에 해당한다는 것을 의미합니다.
* 해상도 : 전자의 위치와 같은 두 개의 밀접한 간격 물체를 해결하거나 구별하는 능력은 그것들을 관찰하는 데 사용되는 "빛"의 파장에 의해 제한됩니다. 빛의 짧은 파장은 더 작은 세부 사항을 조사 할 수 있습니다.
짧은 파장의 필요성 :
* 전자는 작다 : 전자는 엄청나게 작습니다. 위치를 정확히 지적하려면 크기보다 비슷하거나 작은 파장을 가진 프로브가 필요합니다.
* 높은 운동량 : 짧은 파장을 얻으려면 높은 운동량이 필요합니다. 이것은 고 에너지 광자 (X- 레이와 같은) 또는 고 에너지 전자 (전자 현미경과 같은)를 사용하여 달성됩니다.
예 :
* X- 선 회절 : 짧은 파장을 갖는 X- 선은 재료의 결정 구조를 결정하는 데 사용됩니다. 이들 구조에는 전자를 포함한 원자의 위치가 포함됩니다.
* 전자 현미경 : 전자 현미경은 파장이 매우 짧은 전자 빔을 사용하여 재료에 원자의 배열을 포함하여 엄청나게 작은 구조물의 매우 상세한 이미지를 생성합니다.
요약 :
짧은 파장을 사용하면 다음을 수행 할 수 있습니다.
* 불확실성 원칙을 극복하십시오 : 고 에너지 광자 나 입자를 사용하면 운동량을 크게 방해하지 않고 전자 위치를보다 정확하게 측정 할 수 있습니다.
* 더 높은 해상도를 달성 : 더 짧은 파장을 사용하면 더 작은 세부 사항을 "볼"수 있으며 전자 위치에 대한 명확한 그림을 제공합니다.
