빛과 파동 문제 - #24

 

A. 빛의 진동수가 f, 파장이 λ, 플랑크 상수가 h, 진공에서 빛의 속력이 c일 때 광자 1개의 에너지는 E=hf=hc/λ 이다. 파장과 광자의 에너지는 반비례하므로 파장이 λ₁인 빛에 비해 광자의 에너지가 2배인 빛의 파장은 0.5λ₁이다.

B. 질량이 m인 입자의 물질파 파장이 λ, 입자의 운동 에너지가 E, 입자의 운동량이 p일 때 E=p²/2m이고, 물질파 파장은

따라서 물질파 파장이 λ₂인 전자에 비해 운동 에너지가 2배인 전자의 물질파 파장은 (1/√2)λ₂이다. 물질파 파장은 입자의 속력에 반비례한다.

C. 전자 현미경에서 사용하는 전자의 물질파 파장은 광학 현미경에서 사용하는 가시 광선의 파장보다 짧아서 전자 현미경이 광학 현미경보다 분해능이 좋다. 따라서 전자 현미경은 광학 현미경에 비해 더 작은 구조를 구분하여 관찰할 수 있다.

정답 3. B가 조금 헷갈린다.