Ejercicio D.1 · Física PAU Andalucía Ordinaria Suplente 2021

D.1. a) Un mesón $\pi$ tiene una masa $275$ veces mayor que la de un electrón ($m_\pi = 275\, m_e$).

i)

¿Qué relación existe entre las longitudes de onda de De Broglie del mesón y el electrón si ambos se mueven con la misma velocidad? Razone su respuesta.

ii)

¿Y si se mueven de modo que poseen la misma energía cinética? Razone su respuesta.

D.1. b) Las moléculas de hidrógeno gaseoso ($H_2$), en condiciones estándar, se mueven a una velocidad promedio de $1846\text{ m s}^{-1}$. Resuelva los siguientes apartados razonadamente:

Datos:

$h = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J s}$; $m(H_2) = 3{,}346\cdot 10^{-27}\text{ kg}$; $m_e = 9{,}1\cdot 10^{-31}\text{ kg}$

i)

¿Cuánto vale la longitud de onda de De Broglie promedio de las moléculas de hidrógeno?

ii)

¿A qué velocidad debería moverse un electrón para tener la misma longitud de onda que las moléculas de hidrógeno?