Calculadora de comprimento de onda de de Broglie

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Guia de uso da ferramenta

Veja quando usar esta ferramenta, o que ela suporta e como os usuários a aplicam.

Fatos principais

Categoria: Science & Education
Tipos de entrada: select, number, checkbox
Tipo de saída: text
Cobertura de exemplos: 4
API pronta: Sim

Visão geral

A Calculadora de comprimento de onda de de Broglie calcula o comprimento de onda associado à matéria (λ = h/p) a partir da velocidade de partículas, momento linear direto ou tensão de aceleração de elétrons. O cálculo oferece suporte a correções relativísticas e exibe resultados em metros e submúltiplos práticos (nm, pm, fm, Å), relacionando-os com escalas físicas reais.

Quando usar

Ao analisar experimentos de difração de elétrons, nêutrons ou partículas alfa em redes cristalinas.
Ao calcular o comprimento de onda de feixes eletrônicos acelerados por uma diferença de potencial elétrico.
Ao comparar o comportamento ondulatório quântico de partículas subatômicas com corpos macroscópicos.

Como funciona

1Selecione o modo de entrada desejado: partícula com velocidade, momento linear direto ou tensão de aceleração.
2Defina os parâmetros correspondentes, como tipo de partícula (elétron, próton, nêutron, alfa ou massa personalizada), velocidade ou potencial elétrico em volts.
3Ative a correção relativística quando trabalhar com velocidades próximas à velocidade da luz ou energias cinéticas elevadas.
4Obtenha o valor exato de λ em metros, picômetros, ångströms ou femtômetros, acompanhado da aproximação clássica e da respectiva escala física.

Casos de uso

Estudo da dualidade onda-partícula em aulas e laboratórios de física quântica e moderna.
Determinação do comprimento de onda de feixes em microscópios eletrônicos de transmissão ou varredura.
Verificação teórica do espalhamento e difração de nêutrons térmicos em física do estado sólido.

Exemplos

1. Cálculo de difração de elétrons a 100 V

Estudante de Física

Contexto

Preparando um relatório de laboratório sobre a difração de elétrons através de uma rede de grafite policristalino.

Problema

Calcular o comprimento de onda de elétrons acelerados por uma diferença de potencial de 100 V para comparar com o espaçamento atômico.

Como usar

Selecione o modo 'Tensão de aceleração do elétron' e defina a tensão como 100 V.

Modo: voltage | Tensão: 100 V

Resultado

Obtém λ ≈ 1,226 Å (122,64 pm), confirmando compatibilidade com a escala de espaçamento atômico e difração por raios X.

2. Análise quântica de objeto macroscópico

Professor de Ciências

Contexto

Demonstrando por que efeitos quânticos ondulatórios não são observados no dia a dia.

Problema

Determinar o comprimento de onda de de Broglie de uma bola de tênis arremessada a alta velocidade.

Como usar

Selecione o modo 'Partícula e velocidade', escolha 'Massa personalizada', defina 0,058 kg e velocidade de 30 m/s.

Perguntas frequentes

Como a calculadora determina o comprimento de onda para um elétron acelerado?

Ela calcula a energia cinética adquirida pela tensão aplicada e obtém o momento relativístico correspondente para encontrar λ = h/p, exibindo também a aproximação clássica h/√(2mE).

Quando é necessário ativar a correção relativística?

A correção relativística é recomendada sempre que a velocidade da partícula ultrapassar cerca de 1% da velocidade da luz (v > 0,01c) ou em altas tensões de aceleração.

Posso calcular o comprimento de onda de objetos macroscópicos?

Sim, selecione a opção de massa personalizada no modo partícula e insira a massa em kg e a velocidade em m/s.

Quais unidades de comprimento de onda são exibidas no resultado?

O resultado é apresentado em metros (m) e convertido automaticamente para nanômetros (nm), picômetros (pm), femtômetros (fm) ou ångströms (Å).

Qual é o valor da constante de Planck utilizado no cálculo?

Modo: particle | Partícula: custom | Massa: 0.058 kg | Velocidade: 30 m/s

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Fatos principais

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Quando usar

Como funciona

Casos de uso

Exemplos

1. Cálculo de difração de elétrons a 100 V

2. Análise quântica de objeto macroscópico

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