Δ ΘΕΜΑ (Πειραματικό): Συμβολή Κυμάτων και de Broglie

Ηλεκτρόνια επιταχύνονται χωρίς αρχική ταχύτητα από το αρνητικό προς το θετικό ηλεκτρόδιο (Σχ. 1(α)). Τα ηλεκτρόνια περνούν από δύο πολύ μικρές σχισμές που υπάρχουν στο θετικό ηλεκτρόδιο και έτσι δημιουργούνται δύο ταυτόσημες δέσμες ηλεκτρονίων. Οι δέσμες εισέρχονται σε μια περιοχή όπου δεν υπάρχει πλέον ηλεκτρικό πεδίο και προσπίπτουν σε έναν επίπεδο μονωτή, απέναντι από το θετικό ηλεκτρόδιο. Ο μονωτής αρχικά είναι ουδέτερος αλλά λόγω της πρόσπτωσης των ηλεκτρονίων φορτίζεται αρνητικά. Στο Σχ.1(α) φαίνονται τα κύματα de Broglie που συνδέονται με τα ηλεκτρόνια. Στο μονωτή τα κύματα de Broglie συμβάλλουν και τα ηλεκτρόνια συσσωρεύονται στις περιοχές ενισχυτικής συμβολής, όπως φαίνεται στο Σχ.1(β).

(α) Διαθέτοντας μόνο ένα όργανο μέτρησης του μήκους, πώς μπορούμε να υπολογίσουμε το μήκος κύματος de Broglie που αντιστοιχεί στα συγκεκριμένα ηλεκτρόνια;

(β) Διαθέτοντας μόνο ένα βολτόμετρο, έναν πίνακα με όλες τις φυσικές σταθερές και τη τιμή του μήκους κύματος de Broglie, πώς μπορούμε με το συγκεκριμένο πείραμα να ελέγξουμε αν ισχύει η εξίσωση του de Broglie;

Να τεκμηριώσετε επιστημονικά τις απαντήσεις σας.