Longitud de onda del electrón frente a la longitud de onda de la luz

Question

Estoy investigando sobre la onda y la forma de onda. Estoy mirando diferentes tipos de microscopía para una posible compra. Sin embargo, me encontré con Max Knoll hace un minuto y tengo curiosidad por saber cómo las longitudes de onda de los electrones son más cortas que las ondas de luz? ¿No son los electrones [en sí mismos] "ondas de luz" en lo que respecta a la física? De todos modos, mi pregunta se refiere específicamente a una cita de Max Knoll:

Utilizando electrones, que tienen una longitud de onda mucho más corta que la de la luz, fue posible resolver objetos individuales con un aumento mucho mayor. Cuatro años más tarde, Max Knoll descubrió un medio para barrer un haz de electrones sobre la superficie de una muestra, creando las primeras imágenes del microscopio electrónico de barrido (SEM).

Además, estoy tratando de encontrar diferencias en la longitud de onda entre la luz del sol y la luz de los rayos.

Cualquier ayuda es muy apreciada.

Answer 1

Los electrones no son ondas de luz. Pero como los electrones son partículas mecánicas cuánticas, tendrán propiedades ondulatorias. Sus longitudes de onda pueden calcularse a partir de su momento utilizando la relación de De Broglie $$\lambda=\frac{h}{p}$$ y las longitudes de onda de De Broglie de los electrones para los SEM son $\approx 1$ Angstrom o $10^{-10}$ m típicamente. La luz visible, sin embargo, tiene longitudes de onda en el rango $380-700$ nm que es bastante más grande.

Por lo tanto, al acelerar un haz de electrones de manera que tengan un impulso/energía lo suficientemente alto, sus longitudes de onda serán más pequeñas (como se puede ver en la ecuación anterior) que las longitudes de onda de la luz visible.

Esto permitirá al MEB resolver objetos más pequeños de lo que lo haría la luz visible.

Answer 2

La luz visible tiene una longitud de onda que va desde algo menos de 400 nanómetros hasta alrededor de 700 nanómetros o un poco más (no es posible ser más preciso, porque la palabra "visible" ya es un poco vaga). La longitud de onda de la luz ultravioleta oscila entre 400 nanómetros y entre 10 y 100 nanómetros (según las definiciones que se prefieran). La longitud de onda de un electrón es de aproximadamente 1/10 de nanómetro.