Feuille d'activités de la leçon : Hypothèse de De Broglie Physique

Dans cette feuille d'activités, nous nous entraînerons à calculer la longueur d’onde de Broglie d’une particule massive ayant une quantité de mouvement ou une vitesse donnée.

Q1:

Un électron a une masse au repos de 9,11×10 kg. Si l’électron a une énergie cinétique de 1,14×10 J, quelle est sa longueur d'onde de De Broglie? Utilise une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique, au centième près.

  • A2,90×10 m
  • B4,11×10 m
  • C1,45×10 m
  • D1,03×10 m
  • E2,06×10 m

Q2:

Quelle est l'énergie cinétique d'un muon dont la longueur d'onde de De Broglie est égale à 4,10×10 m? Utilise une valeur de 1,89×10 kg pour la masse au repos du muon et une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique, avec deux décimales.

  • A8,56×10 J
  • B9,78×10 J
  • C1,38×10 J
  • D6,92×10 J
  • E4,28×10 J

Q3:

Si un électron et un muon ont la même vitesse, quelle particule a la plus grande longueur d'onde de De Broglie?

  • AL'électron
  • BLe muon

Q4:

Un muon a une masse au repos de 1,89×10 kg. Si le muon se déplace à une vitesse de 20 m/s, quelle est sa longueur d'onde de De Broglie? On utilisera une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. On donnera la réponse en écriture scientifique arrondie au centième.

  • A2,51×10 m
  • B1,75×10 m
  • C4,64×10 m
  • D5,70×10 m
  • E8,60×10 m

Q5:

Laquelle des formules suivantes montre la relation entre la longueur d'onde de Broglie d'une particule, 𝜆, sa quantité de mouvement 𝑝, et la constante de Planck ?

  • A𝜆=𝑝
  • B𝜆=𝑝
  • C𝜆=𝑝
  • D𝜆=𝑝
  • E𝜆=𝑝

Q6:

Un proton a une masse au repos de 1,67×10 kg. À quelle vitesse un proton doit-il se déplacer pour avoir une longueur d'onde de De Broglie de 8,82×10 m? On uilisera une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. On donnera la réponse arrondie au mètre par seconde.

Q7:

Placé au cœur d'un réacteur nucléaire, le modérateur est une substance utilisée pour ralentir les neutrons libres, afin d'optimaliser la probabilité pour qu'ils provoquent une réaction en chaîne de fission de noyaux d'uranium. Les neutrons doivent en effet avoir une énergie cinétique d'environ 0,0400 eV. Quelle est la longueur d'onde de de Broglie d'un neutron avec cette énergie cinétique? Utilise une valeur de 1,67×10 kg pour la masse au repos d'un neutron et une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique, avec deux décimales.

  • A7,17×10 m
  • B2,03×10 m
  • C1,43×10 m
  • D2,86×10 m
  • E1,01×10 m

Q8:

Une particule est associée à une longueur d'onde de de Broglie égale à 0,200 nm. Quelle est sa quantité de mouvement? Utilise une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique, avec deux décimales.

  • A1,66×10 kg⋅m/s
  • B3,02×10 kg⋅m/s
  • C3,32×10 kg⋅m/s
  • D4,55×10 kg⋅m/s
  • E1,33×10 kg⋅m/s

Q9:

Si un muon et un proton ont la même longueur d'onde de De Broglie, quelle particule a la plus grande vitesse?

  • AIls ont tous deux la même vitesse.
  • BLe proton
  • CLe muon

Q10:

Quelle est la longueur d'onde de De Broglie d'un électron qui a une quantité de mouvement de 4,56×10 kg⋅m/s? Utilise une valeur de 6,63×10 J⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique, avec deux décimales.

  • A6,88×10 m
  • B1,04×10 m
  • C3,02×10 m
  • D1,45×10 m
  • E2,11×10 m

Cette leçon comprend 15 questions additionnelles pour les abonnés.

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