حاسبة طول موجة دي بروغلي

الفئة: فيزياء

احسب الطول الموجي دي بروي للجسيمات، والذي يمثل الخصائص الموجية للمادة كما هو موصوف في ميكانيكا الكم.

اختر معلمة الإدخال

الجسيمات الشائعة

أدخل الكتلة والسرعة

خيارات متقدمة

جول⋅ثانية

ما هو حاسبة طول موجة دي بروي؟

حاسبة طول موجة دي بروي هي أداة فيزيائية تساعدك على تحديد سلوك المادة الشبيه بالموجات، وهي فكرة رئيسية في ميكانيكا الكم. وفقًا لهذا المبدأ، كل جسيم متحرك له طول موجي مرتبط به—يسمى هذا طول موجة دي بروي. تستخدم هذه الحاسبة صيغ فيزيائية راسخة لتظهر أن الطبيعة الموجية ليست محصورة فقط في الضوء، بل موجودة أيضًا في الجسيمات، خاصة على المقاييس الصغيرة مثل الإلكترونات أو البروتونات.

الصيغة الأساسية:
λ = h / p

حيث:

  • λ = طول موجة دي بروي
  • h = ثابت بلانك (6.626×10⁻³⁴ J·s)
  • p = زخم الجسيم

لماذا تستخدم هذه الحاسبة؟

فهم طول موجة دي بروي مهم لدراسة كيفية تصرف الجسيمات مثل الإلكترونات أو الذرات تحت ظروف معينة. يمكن أن تكون هذه الحاسبة مفيدة بشكل خاص إذا كنت:

  • تتعلم عن ازدواجية الموجة والجسيم
  • تستكشف فيزياء الكم أو سلوك الجسيمات
  • تقارن أطوال موجات الجسيمات عند طاقات أو كتل مختلفة
  • تبحث عن محاكاة سيناريوهات كمومية أو تحليل الحركة المجهرية

تقدم هذه الأداة أيضًا مخرجات بصرية فريدة لطول الموجة، مما يساعد المستخدمين على رؤية ما تمثله هذه الأرقام المجردة. إنها رفيق مفيد لأدوات أخرى مثل حاسبة سرعة الحركة أو أداة صيغة الطاقة الحركية لدراسات فيزيائية أوسع.

كيفية استخدام الحاسبة

يمكنك حساب طول موجة دي بروي باستخدام ثلاث طرق إدخال مختلفة:

  1. الكتلة والسرعة: قدم كتلة الجسيم وسرعته.
  2. الزخم: أدخل الزخم الكلي للجسيم.
  3. الطاقة الحركية: أدخل الطاقة وكتلة الجسيم، مع خيار لتضمين التأثيرات النسبية للجسيمات عالية السرعة.

للبدء:

  • اختر طريقة الإدخال الخاصة بك باستخدام أزرار الاختيار.
  • اختر جسيمًا شائعًا أو أدخل قيمًا مخصصة.
  • اختر الوحدات التي تناسب احتياجاتك (كجم، eV، م/ث، إلخ).
  • انقر على احسب لعرض طول الموجة، التردد، ومقارنات المقياس.

ميزات ستجدها مفيدة

  • محدد الجسيم: ملء الحقول بسرعة باستخدام جسيمات شائعة مثل الإلكترونات، البروتونات، أو حتى كرات البيسبول.
  • تحويل الوحدات: التعامل التلقائي مع وحدات الكتلة والطاقة والسرعة المختلفة.
  • تصور طول الموجة: رؤية كيف يمكن أن يظهر طول الموجة المحسوب كموجة.
  • شرح خطوة بخطوة: تحليل مفصل لكل خطوة حتى تتمكن من متابعة المنطق.
  • خيارات متقدمة: ضبط ثابت بلانك وصيغة الإخراج (عشري أو علمي).

حالات استخدام نموذجية

إليك بعض السيناريوهات التي تكون فيها هذه الحاسبة مفيدة بشكل خاص:

  • فهم كيفية تصرف الإلكترونات داخل الذرات
  • دراسة كيفية تفاعل حزم الجسيمات مع المواد
  • مقارنة أطوال الموجات للأجسام الكبيرة والصغيرة
  • تدريس أو تعلم مبادئ ميكانيكا الكم في الفصل الدراسي أو المختبر

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ما هو طول موجة دي بروي؟

إنه الطول الموجي المرتبط بأي جسيم متحرك، مما يظهر كيف تتصرف المادة كموجة على المقاييس الصغيرة.

هل يمكن أن تحتوي الأجسام الكبيرة مثل كرة البيسبول على طول موجة دي بروي؟

نعم، لكن الطول الموجي صغير للغاية—بعيد جدًا عن ما يمكننا اكتشافه. لا تزال الحاسبة تحسبه للمقارنة.

ما الوحدة التي يجب أن أستخدمها للكتلة أو الطاقة؟

يمكنك استخدام كجم، جرامات، وحدات الكتلة الذرية (u)، أو eV/c². تقوم الحاسبة بتحويل كل شيء داخليًا من أجلك.

ما فائدة تضمين التأثيرات النسبية؟

عندما تتحرك الجسيمات بالقرب من سرعة الضوء، تصبح الصيغ الكلاسيكية غير دقيقة. الخيار النسبي يعطي نتائج أكثر دقة في تلك الحالات.

كيف يقارن هذا بالأدوات مثل حاسبة سرعة الحركة؟

بينما تركز حاسبة سرعة الحركة على السرعة والاتجاه، تظهر هذه الحاسبة كيف تترجم تلك الحركة إلى سلوك موجي—مفيد للتحليل الكمومي أو المجهر.

أفكار نهائية

تقدم حاسبة طول موجة دي بروي مفهومًا أساسيًا في فيزياء الكم في تنسيق سهل الاستخدام. سواء كنت طالبًا، معلمًا، أو مجرد فضولي حول ازدواجية الموجة والجسيم، تساعدك هذه الحاسبة على جعل فكرة مجردة أكثر وضوحًا. جرب جسيمات مختلفة، عدل الأرقام، وانظر كيف تتصرف المادة كموجة.