Хвиля де Бройля

Якщо хвилі світла можуть вести себе, кок частки, як це показав Ейнштейн, то чи можуть частинки матерії вести себе, як хвилі? У 1923 році Луї де Бройль вирішив перевірити, наскільки вірно таке припущення, і розробив теорію хвиль матерії. Він припустив, що якби частинки, такі як електрони, могли вести себе, як хвилі, то у них би була своя частота і довжина хвилі, і вони б демонстрували інтерференцію і дифракцію, властиві хвилям.

Виходячи з цього, де Бройль обчислив, що довжина хвилі частинки з певною масою пов’язана з її швидкістю і що частота цієї частки пропорційна її енергії. Його ідеї знайшли підтвердження у відкритті дифракції електронів в ході незалежних експериментів Джорджа Томсона в Великобританії і Клінтона Девіссона і Лестера Джермера в США в 1927 році.

В обох випадках було доведено, що електрони, що направляються на тверді мішені, поводяться як хвилі і показують дифракційну картину. Подальшим підтвердженням теорії став експеримент з подвійною щілиною і інтерференцією електронів. З тих пір дифракція і інтерференція були підтверджені для різних молекул, деякі з яких настільки великі, що їх можна розглядати в електронні мікроскопи. Відкриття хвильової природи електронів ознаменувало собою новий етап у розвитку квантової фізики.

Посилання на основну публікацію