Experimento de Davisson–Germer

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Física
\nabla \cdot \mathbf{B} = 0

\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}

\nabla \cdot \mathbf{E} = \rho

\nabla \times \mathbf{B} = \frac{\partial \mathbf{E}} {\partial t} + \mathbf{J}
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O experimento de Davisson–Germer foi um experimento físico conduzido pelos físicos americanos Clinton Davisson e Lester Germer em 1927, que confirmou a hipótese de de Broglie. A hipótese de de Broglie dizia que as partículas de matéria (tais como os elétrons) possuem propriedades ondulatórias. Esta demonstração da dualidade onda-partícula foi importante historicamente no estabelecimento da mecânica quântica e da equação de Schrödinger.

História[editar | editar código-fonte]

Em 1924 Louis de Broglie apresentou sua tese com respeito da onda-partícula, propondo a ideia de que toda matéria apresentava propriedades a dualidade onda-partícula dos fótons.[1] De acordo com de Broglie, para toda matéria e para radiação, a energia E das partículas era relacionada com a frequência de sua onda associada ν, a partir da relação de Planck

E=h\nu\,

e que o momentum de partícula p era relacionado ao seu comprimento de onda λ pelo qual é atualmente conhecido como relação de de Broglie

p=\frac{h}{\lambda},

onde h é a constante de Planck.

Em 1926, após o conhecimento dos resultados preliminares de Davisson and Germer, Walter Elsasser observou que a natureza ondulatória da matéria poderia ser investigada por experimentos de espalhamento de elétrons em sólidos cristalinos, assim como a natureza ondulatória do raio X foi confirmada através dos experimentos de espalhamento de raio X em sólidos cristalinos.[1] [2]

Em 1927, no Bell Labs, Clinton Davisson e Lester Germer lançaram elétrons lentos em um alvo de níquel cristalino.[3] A dependência angular da intensidade dos elétrons refletidos foi medida, e foi verificada que há algum padrão de difração semelhante àqueles previstos por Bragg para os raios X. Esse experimento foi replicado por George Paget Thomson.[1]

O experimento confimou a hipótese de de Broglie, na qual a matéria pode apresentar propriedade ondulatória. Isto, em combinação com o experimento de Arthur Compton, estabeleceu a hipótese da dualidade onda-partícula, que é um passo fundamental na teoria quântica.

Referências

  1. a b c R. Eisberg, R. Resnick. Quantum Physics: of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles. 2nd ed. [S.l.]: John Wiley & Sons, 1985. ISBN 0-471-87373-X
  2. H. Rubin. Biographical Memoirs. [S.l.]: National Academy Press, 1995. vol. 68. ISBN 0-308-05238-6
  3. C. Davisson, L.H. Germer. (1927). "Reflection of electrons by a crystal of nickel". Nature 119: 558–560. DOI:10.1038/119558a0.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]