Zadanie ZF-900
o zadaniu...
- Publikacja w Delcie: marzec 2016
- Publikacja elektroniczna: 29 lutego 2016
Do wykonania doświadczenia Younga z molekułami - tj. obserwacji prążków interferencyjnych po przejściu wiązki przez układ równoległych, równoodległych szczelin - potrzebna jest odpowiednio przygotowana wiązka molekuł. Powinna to być wiązka identycznych molekuł poruszających się równolegle w kierunku układu szczelin z jednakowymi prędkościami. Jak duży jest dopuszczalny rozrzut
prędkości molekuł w wiązce, jeśli chcemy zaobserwować wyraźne prążki do rzędu
Rozrzut
prędkości
w wiązce o średniej prędkości
określają nierówności 

Wówczas kolejne prążki interferencyjne pojawią się pod kątami
spełniającymi warunek
gdzie
jest rzędem prążka,
długością fali de Broglie'a,
jest stałą Plancka, a
pędem molekuły o masie
Rozrzut prędkości prowadzi do poszerzenia prążków. Obserwacja prążków rzędu
wymaga, by prążki "nie zachodziły na siebie", czyli (dla niedużych katów sinus jest funkcją rosnącą):
gdzie
i
oznaczają górną i dolną granicę przedziału długości fal de Broglie'a wiązki. Ostatecznie otrzymujemy