Per risolvere un oggetto in un microscopio elettronico, la lunghezza d'onda degli elettroni deve essere vicina al diametro dell'oggetto. Quale energia cinetica devono avere gli elettroni per risolvere una molecola proteica che ha un diametro di 2.40 nm?
Risposta:
#sf(4.18xx10^(-20)color(white)(x)J)#
Spiegazione:
Imposterò la lunghezza d'onda dell'elettrone in modo che sia uguale al diametro della molecola proteica:
#sf(lambda=2.4xx10^(-9)color(white)(x)m)#
L'espressione de Broglie ci dà:
#sf(lambda=h/(mv))#
#:.##sf(v=h/(mlambda))#
#sf(v=(6.63xx10^(-34))/(9.11xx10^(-31)xx2.4xx10^(-9))color(white)(x)"m/s")#
#sf(v=3.03xx10^(5)color(white)(x)"m/s")#
Energia cinetica #sf(=1/2mv^2)#
#:.##sf(KE=1/2xx9.11xx10^(-31)xx(3.03xx10^5)^2color(white)(x)J)#
#sf(KE=4.18xx10^(-20)color(white)(x)J)#