Wellencharakter von Elektronen

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In einem Experiment werden Elektronen in einem Teilchenbeschleuniger auf die Geschwindigkeit vv beschleunigt. Leider ist der Kollege, der den Teilchenbeschleuniger eingestellt hat, schon im Feierabend. Für deine Arbeit ist es aber wichtig zu wissen, welche Geschwindigkeit die Elektronen haben!

Ein simples Interferenz-Experiment zeigt dir, dass die Elektronen eine Wellenlänge von 0,0121nm0{,}0121\mathrm{nm} haben. Außerdem kennst du die Elektronenmasse me9,1091031kgm_e\approx 9{,}109\cdot 10^{-31}\mathrm{kg}. Welche Geschwindigkeit haben die Elektronen also?

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Ein Versuchsaufbau beschleunigt entweder Elektronen oder Protonen auf 1% der Lichtgeschwindigkeit c=2,998108m/sc=2{,}998\cdot 10^8\mathrm{m/s}. Wenn die Teilchen eine Wellenlänge λ\lambda in der Größenordnung von 1010m10^{-10}\mathrm{m} haben, handelt es sich dann um Elektronen mit der Masse me9,109kgm_e \approx 9{,}109\mathrm{kg} oder um Protonen, die etwa 1836-mal so schwer sind?

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Eine 650kg650\mathrm{kg} schwere Kuh trottet mit 1m/s1\mathrm{m/s} gemütlich über die Weide. Das Gatter im Weidezaun ist ein Metallgitter mit einer Spaltbreite von ungefähr 10cm10\mathrm{cm}. Warum kann der Landwirt sicher sein, dass die Kuh nicht durch Interferenzeffekte von der Weide entkommt?


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