Question

Чему равна длина волны де Бройля для теннисного мяча массой 50 г, обладающего кинетической энергией 10 Дж?

Answer 1

Известно, что λ = h/p, E = mc^2 + K, E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4.
Из последних двух уравнений имеем (pc)^2 = K (2mc^2 + K), тогда λ = hc / √(K (2mc^2 + K))

Подставляем h = 6,6 * 10^-34 Дж * с, c = 3 * 10^8 м/с, m = 5 * 10^-2 кг, K = 10 Дж, и получаем ответ.

λ = 6.6 * 10^-34 м

_______________

В принципе, тут явно все скорости меньше скорости света, поэтому импульс можно считать классическим: K = p^2 / 2m; p = √(2mK).
λ = h/p = h/√(2mK)

Эта формула получается из первой путём замены скобки (2mc^2 + K) на 2mc^2, что справедливо, если K ≪ mc^2