【演習】粒子性と波動性

物理【原子】第6講『粒子性と波動性』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

粒子性と波動性光とX線には，それまで対極にあると思われていた粒子の性質と波の性質が同居しています。すでにこの時点ですごく不思議なのですが，驚くのはまだ早い！...

問題

以下の各問において，プランク定数をh＝6.6×10^-34J・sとする。

[Level.1]
1.0×10²m/sの速さで運動する電子（質量9.1×10^-31kg）のド・ブロイ波長を求めよ。

[Level.2]
30m/sの速さで運動する質量0.10kgのボールのド・ブロイ波長を求めよ。

[Level.3]
次の文章のうち，正しいものをすべて選べ。

（a）電子は直線運動せず，常に波打つように運動をする。 これを電子の波動性という。
（b）同じ速さならば，質量の小さい物質のほうが波動性が強い。
（c）質量が同じならば，速さが大きいほど波動性が強い。
（d）電子の位置と運動量を，同時に正確に求めることはできない。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
7.3×10^-6m

[Level.2]
2.2×10^-34m

[Level.3]
（b），（d）