Eszkola

Fale materii

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Bazując na dualizmie korpuskularno-falowym światła objawiającym się tym, że w części zjawisk światło zachowuje się jak fala, a w części jak zbiór cząstek, de Broglie wysunął hipotezę, że podobnie jest z całą materią. Fale związane z obiektami rzeczywistymi nazywane są falami materii. Hipoteza ta została nagrodzona w 1929 r. Nagrodą Nobla.

Zaproponowany wzór łączący cechy cząstek - pędu  \(p\) z cechą fali - długością \(\lambda\) ma postać:

\(\lambda \cdot p=h\),

gdzie \(h=6,62\cdot 10^{-34}[J\cdot s]\) jest stałą Plancka.

Hipotezę de Broglie'a potwierdzili doświadczalnie Davisson i Germer w 1927 r., a rok później Thomson. Oba doświadczenia zostały nagrodzone Noblem. W doświadczeniu Davissona-Germera rozgrzane włókno emitowało elektrony, które przyspieszane napięciem były kierowane na monokryształ niklu, gdzie elektrony ulegały rozproszeniu. Badano natężenie rozproszonej wiązki przy różnym napięciu przyspieszającym elektrony. W ten sposób zauważono, że dla określonego napięcia istnieje maksimum natężenia rozproszonej wiązki. Wyjaśnieniem powstawania maksimum jest interferencja fal materii pochodzących elektronu, które ulegają ugięciu na krysztale.

Zjawisko interferencji jest zjawiskiem charakterystycznym dla fal, dodatkowo po analizie wyników potwierdzono słuszność zaproponowanego wzoru łączącego długość fali materii z pędem cząstki.

Może Ci się przydać: