Põhiline erinevus De Broglie lainepikkuse ja lainepikkuse vahel on see, et De Broglie lainepikkus kirjeldab suure osakese laineomadusi, lainepikkus aga lainete laineomadusi.
Üldiselt viitab termin lainepikkus perioodiliste lainete ruumilisele perioodile; teisisõnu, see on kaugus, mille jooksul laine kuju kordub. Seetõttu saame seda mõõta kaugusena lainel sama faasi järjestikuste vastavate punktide vahel. Nt. kaks kõrvuti asetsevat künast. Lainete hulka kuuluvad näiteks elektromagnetlained, seismilised lained, vibratsioon kitarrikeeles, lainetus veepinnal jne. Osakesed toimivad aga mõnikord lainetena (laine-osakeste duaalsus). Sellistel juhtudel saame mõõta lainepikkust De Broglie lainepikkuse abil.
Mis on De Broglie lainepikkus?
De Broglie lainepikkus on keemia mõiste, mis on kasulik aine laineomaduste määramisel. Laine-osakeste duaalsuse näitena käsitletakse ainelaineid kvantmehaanika all. Kogu aine käitub nii osakeste kui ka lainetena. Nt. elektronkiirt saab hajutada sarnaselt valguslaine kiirele.
Joonis 01: Mateerialaine; elektronide difraktsiooni järgi
Keemilise kontseptsiooni osakeste lainelaadse käitumise kohta pakkus esmakordselt välja teadlane Louis de Broglie 1924. aastal. Seetõttu võime seda nimetada de Broglie hüpoteesiks. Samamoodi võime ainelainete lainepikkust nimetada de Broglie lainepikkuseks, mida tähistatakse lambdaga, λ. See lainepikkus on antud osakesele, mille mass on erineva massita osakese massist. Veelgi enam, de Broglie lainepikkus on seotud p-ga tähistatud osakese impulsiga. Seos de Broglie lainepikkuse ja osakese impulsi vahel on järgmine:
λ=h/p
Siin on "h" Plancki konstant. Aine lainetaolist käitumist demonstreeris aga eksperimentaalselt George Paget Thomsoni metallide difraktsioonikatse. See katse leidis kinnitust elementaarosakeste, neutraalsete aatomite ja isegi mõne väikese molekuli puhul.
Mis on lainepikkus?
Lainepikkus on perioodilise laine ruumiline periood. Teisisõnu, see on kaugus, mille jooksul laine kuju kordub. Saame vaadelda lainepikkust kui kaugust lainel sama faasi järjestikuste vastavate punktide vahel. Nt. kaks kõrvuti asetsevat harja, lohku, nulli ristumiskohti jne. Lisaks on lainepikkus iseloomulik nii liikuvatele lainetele kui ka seisvatele lainetele ning muudele ruumiliste lainete mustritele.
Joonis 02: Erinevate lainete lainepikkused
Laine lainepikkuse pöördväärtus annab laine sageduse. Seetõttu on kõrge sagedusega lainetel lühem lainepikkus ja vastupidi. Lainepikkust saame tähistada kreeka tähega lambda, λ. Laine lainepikkus sõltub peamiselt keskkonnast, mida laine läbib-Nt. vaakum, õhk, vesi jne. Veelgi enam, lainepikkuste või sageduste vahemikku nimetatakse spektriks.
Mis vahe on De Broglie lainepikkusel ja lainepikkusel?
Lainepikkus on laine, näiteks elektromagnetlaine, omadus. Mõnikord toimivad osakesed ka lainetena; siin saame määrata lainepikkuse kui De Broglie lainepikkust. Peamine erinevus De Broglie lainepikkuse ja lainepikkuse vahel on see, et De Broglie lainepikkus kirjeldab suure osakese laineomadusi, samas kui lainepikkus kirjeldab lainete laineomadusi.
Allpool infograafikat on näha De Broglie lainepikkuse ja lainepikkuse erinevuse üksikasjad.
Kokkuvõte – De Broglie lainepikkus vs lainepikkus
Lainepikkus on laine, näiteks elektromagnetlaine, omadus. Mõnikord toimivad osakesed ka lainetena, kus saame määrata lainepikkuse kui De Broglie lainepikkust. Peamine erinevus De Broglie lainepikkuse ja lainepikkuse vahel on see, et De Broglie lainepikkus kirjeldab suure osakese laineomadusi, samas kui lainepikkus kirjeldab lainete laineomadusi.
