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Die thermische Wellenlänge ist ein Begriff aus der statistischen Physik und der Quantenmechanik. Sie ist eine statistische Größe und beschreibt die mittlere De Broglie Wellenlänge eines Teilchens zu einer bestimmten Temperatur. Die thermische Wellenlänge charakterisiert die räumliche „Ausdehnung“ eines Teilchens und stellt das ...
Die thermische Wellenlänge oder thermische De-Broglie-Wellenlänge ist die mittlere De-Broglie-Wellenlänge eines Teilchens zu einer bestimmten Temperatur. Die thermische Wellenlänge charakterisiert die räumliche „Ausdehnung“ eines Teilchens und stellt das Bindeglied zwischen klassischer und Quantenstatistik dar.
Elektronen besitzen neben der Teilcheneigenschaften aus der klassischen Mechanik auch Welleneigenschaften und es lassen sich Phänomene wie Interferenz zeigen. Den Elektronen wird eine Wellenlänge zugeordnet: Die de-Broglie-Wellenlänge. \displaystyle \lambda _ {DE}=\frac {h} {p} λDE = ph. Dabei ist p p der Impuls des Elektrons und h h das ...
Die de Broglie Wellenlänge berechnest du mit der Formel λ = h p im nicht-relativistischen Fall und im relativistischen Fall mit λ = h ( E K i n) 2 + 2 E K i n ⋅ E 0. Teilchen mit einem großen Impuls haben eine sehr kleine Wellenlänge. Teilchen mit kleinem Impuls haben hingegen eine größere Wellenlänge.
Mit der thermischen de-Broglie-Wellenlänge kannst Du abschätzen, ob sich ein System quantenmechanisch oder eher klassisch verhält. Das System fängt sich genau dann quantenmechanisch zu verhalten, sobald die thermische Wellenlänge in der Größenordnung der mittleren freien Weglänge wird.
Wenn Elektronen Welleneigenschaften aufweisen, dann sollte hinter dem Spalt ein Beugungsmuster zu beobachten sein. Der Spalt muss hinreichend klein sein, seine Breite muss in der Größenordnung der Wellenlänge liegen, die den Elektronen zuzuschreiben ist. 1927 wurden de Broglis Hypothesen experimentell bestätigt.
