Mennyi a de Broglie-hullámhossz cm-ben egy 12,4 g tömegű kolibri esetén, ami 1,2 × 10² mph sebességgel repül?

A de Broglie-hullámhossz képlete:

$$\lambda = \frac{h}{mv}$$

ahol:

  • λ a de Broglie-hullámhossz méterben (m)
  • h a Planck-állandó (6,626 × 10⁻³⁴ Js)
  • m a tárgy tömege kilogrammban (kg)
  • v a tárgy sebessége méter/másodpercben (m/s)

Először a tömeg átváltása kilogrammba:

$$m = 12,4\text{g} \times \frac{1\text{ kg}}{1000\text{ g}} = 0,0124\text{ kg}$$

Majd a sebesség átváltása m/s-be:

$$v = (1,2 \times 10^2 \text{ mph}) \times \frac{1609,344\text{ m}}{1\text{ mi}} \times \frac{1\text{ h}}{3600\text{ s}} = 53,6448\text{ m/s}$$

Ezeket behelyettesítve a képletbe:

$$\lambda = \frac{6,626 \times 10^{-34}\text{ Js}}{(0,0124\text{ kg})(53,6448\text{ m/s})} = 1,04 \times 10^{-34}\text{ m}$$

Végül centiméterbe váltva:

$$1,04 \times 10^{-34}\text{ m} \times \frac{100\text{ cm}}{1\text{ m}} = \boxed{1,04 \times 10^{-32}\text{ cm}}$$