Natuurkunde

[Floppy the Rabbit]

Vraag, hoe hoog is de kinetische energie van een elektron in de grondtoestand in een nanobuisje met een doorsnede van 1 nm en een lengte van 30 nm, gemaakt van zeshoekige koolstofstrukturen (dit boeit geloof ik niet zoveel, maar zet het er toch even bij)

[Demon of Fire]

Ik denk dat je dat met de quantummechanica moet uitrekenen, en helaas ben ik niet op de hoogte van de wiskundige uitvoering van die theorie.
TE complex.

Groetjes
Ben(die nog even wat jaartjes moet wachten

[heumen]

Ik weet niet of dit klopt maar ik zou zeggen dat je je de grondtoestand kunt voorstellen als een staande halve golf in de breedte van de buis (ten opzichte waarvan de lengte te verwaarlozen is). Dus de golflengte van het elektron is dan 2 nm. 1/2 nm^-1 is dan het golfgetal en de kinetische energie is dan (hk)^2/2m invullen en klaar! (h=const van Planck gedeeld door 2 pi, k = golfgetal en m de massa).

[Floppy the Rabbit]

volgens mij moet ik deze formule gebruiken:
n^2*h^2
-------
8*m*L^2

n = 1 (grondtoestand)
h = const. van Planck
m = elektron (9,10939*10^-31 kg)
L = 30 nm

het probleem is alleen dat er 0,4 meV uit moet komen, en dat komt er nooit uit bij mij

[pol]

Floppy the Rabbit schreef:
volgens mij moet ik deze formule gebruiken:
n^2*h^2
-------
8*m*L^2

n = 1 (grondtoestand)
h = const. van Planck
m = elektron (9,10939*10^-31 kg)
L = 30 nm

het probleem is alleen dat er 0,4 meV uit moet komen, en dat komt er nooit uit bij mij

Je hebt een foutje in je formule. Ik gebruik de formule voor de energie van een deeltje in een (oneindig) diepe potentiaalput.

E = n^2 * pi^2 * (h/2*pi)^2 / (8 * m * a^2)

Met a de halve breedte van de potentiaalput, hier dus 15nm.
In de grondtoestand is n=1.
Dus :

E = 6.694 * 10^(-23) J
= 4 meV (millielectronvolt).

[Floppy the Rabbit]

hee, pol harstikke bedankt, nu snap ik het eindelijk, en ik gebruikte inderdaad de verkeerde formule, deze is voor het deeltje in de doos model (iets met snaartheorie)