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하나의 전자가 순서 파장 크기의 구멍을 통과하는 경우 회절 패턴을 얻을 수 있습니까?

예, 단일 전자가 파장 순서에 크기가있는 구멍을 통과하면 회절 패턴을 볼 것으로 예상됩니다. 이유는 다음과 같습니다.

* 파동 입자 이중성 : 입자 임에도 불구하고 전자는 파도와 같은 특성을 나타냅니다. 이것은 양자 역학의 기본 개념 인 파동 입자 이원성이라고합니다.

* 회절 : 회절은 파도가 장애물 주위에 구부러진 현상입니다. 파도가 파장과 비슷한 장애물을 만나면 확산됩니다.

* 전자 파장 : 전자의 파장은 de broglie 방정식을 통한 운동량 (및 그에너지)에 의해 결정됩니다. λ =h/p, 여기서 λ는 파장이며, h는 플랑크의 일정이며, p는 운동량입니다.

* 단일 전자 회절 : 전자가 파장보다 작은 구멍을 통과하는 경우 파도와 같은 특성으로 인해 회절이 발생합니다. 이는 전자가 퍼져서 구멍 뒤의 화면에 회절 패턴을 생성한다는 것을 의미합니다.

실험 :

이 실험은 물질의 물결 특성에 대한 고전적인 데모입니다. 일반적인 설정에서 전자 빔은 매우 얇은 슬릿 또는 다중 슬릿으로 향합니다. 슬릿 뒤의 화면에서는 전자가 닿는 단일 지점이 아니라 간섭 패턴을 관찰 할 수 있습니다. 이 패턴은 전자의 파도와 같은 특성의 직접적인 결과입니다.

키 포인트 :

* 회절 패턴의 크기는 전자의 파장과 구멍의 크기에 따라 다릅니다.

* 구멍이 더 좁을수록 (전자 파장에 비해) 회절 패턴이 더 넓습니다.

* 회절 패턴은 여러 전자가 상호 작용하는 결과가 아니라 구멍과 상호 작용하고 그 자체를 방해하는 단일 전자입니다.

결론 :

작은 구멍을 통과하는 단일 전자로부터의 회절 패턴의 관찰은 물질의 파도와 같은 특성과 양자 역학의 초석에 대한 강력한 증거이다.

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