Каковы Волны Вещества?
Волны вещества, также названные волнами де Брольи, являются подобной волне природой всего вещества, включая атомы, которые составляют Ваше тело. Одно из первых и самых важных обнаружений квантовой физики - то, что у электронов есть двойная природа частицы волны. Скоро стало очевидно, что у всего вещества есть этот двойственный характер, но потому что у обычного вещества есть высокий импульс относительно электронов, длина волны волн вещества является очень малой, и в большинстве случаев едва примечательной. Например, длина волны вещества, которое составляет человека, находится на заказе 10 <глоток> Б ┬▓ 35 метров , намного меньше, чем можно наблюдать, используя текущие технологии измерения.
понятие волн вещества был сначала объяснен французским физиком Луи де Бройлем, который расширял ранние теории, предложенные Альбертом Эйнштейном, Максом Планком, и Neils Боровский. Боровский прежде всего изучил квантовое поведение водородных атомов, тогда как де Брольи попытался расширить эти идеи определить уравнение длины волны для всего вещества. Де Брольи придумал теорию и представил это в его диссертации 1924 года, за которую он был награжден Нобелевской премией по Физике в 1929. Это было первым случаем, где Нобелевская премия была награждена за диссертацию.
Уравнения, известные как отношения де Брольи, описывают двойную природу частицы волны всего вещества. Это состояние отношений, что длина волны частицы является обратно пропорциональной к ее импульсу (массовая скорость времен) и ее частота, пропорционально ее кинетической энергии, которая является зависимым от структуры (относительным) значением. Таким образом, у частиц с низким импульсом, таких как электроны в комнатной температуре, есть длина волны де Брольи приблизительно 8 миллимикронов. У частиц с еще более низким импульсом, таких как атомы гелия при температурах только нескольких nanoKelvins, могли бы быть волны вещества с длинами волны пока несколько микронов. Под такими необычными условиями факты квантового мира почти подняты в сфера макромасштаба.
Теории Де Брольи волн вещества были подтверждены в 1927, когда ученые Bell Labs Лестер Джермер и Клинтон Дэвиссон нацелили медленные электроны на прозрачную цель никеля. Получающийся образец дифракции продемонстрировал подобные волне особенности электронов, подобных тем, которые, как известно, были показаны фотонами, такими как те в рентгеновском излучении. Волны вещества только смогли наблюдаться в этом образце, потому что электроны имели обыкновение производить их, имел очень низкий импульс. С 1927, подобная волне природа различных других элементарных частиц была продемонстрирована эмпирически.