dualitate undă-particulă proprietăților materiei (Encyclopedia tresărire)

om de știință franceză Lui De Broglie (1892-1987), fiind conștient de simetrie existente în natură și dezvoltarea ideii de natura duală undă-particulă de lumină, propusă în 1923 ipoteza universalității dualitatea undă-particulă. De Broglie a susținut nu numai fotoni, dar, de asemenea, electronii și orice alt tip de particule, împreună cu corpuscular au de asemenea proprietăți de undă.

Astfel, potrivit de Broglie, cu fiecare micro-obiect asociat cu un magazin-ne, caracteristicile corpusculare - și energie puls E p, iar celelalte - caracteristici val - frecvența n și lungimea de undă l. relații cantitative care leagă-ghiduri și proprietățile de undă ale particulelor sunt aceleași ca și pentru fotoni:

Curaj ipoteza lui de Broglie a constat în faptul că relația (213,1) a postulat nu numai fotonii, ci și pentru alte microparticule, în special cele care au o masă de repaus. Astfel, orice particulă care are un proces de unda puls este comparată cu lungimea de undă determinată de formula de Broglie:

Această relație este valabilă pentru orice particulă cu impuls p.

Curând, ipoteza de Broglie a fost confirmată experimental. In 1927, American Physics K. Davisson (1881-1958) și L. Germer (1896-1971), a constatat că fasciculul de electroni este disipată prin răzuirea naturale - Cree-cristale de nichel, - dă un model clar de difracție. vârfurile difracției corespund formulei Wulff - Bragg (182,1), iar lungimea de undă Bragg era exact egală cu lungimea de undă, calculată conform formulei (213,2). Depărtarea-Nation de formula Broglie a fost confirmată prin experimente P. S. Tartakovskogo și G. Thompson, care observa modelul de difracție atunci când un fascicul de electroni rapizi (energie „50 keV) prin folia metalică (grosime“ 1 microni).

Deoarece modelul de difracție este studiat pentru fluxul de electroni, era necesar să se demonstreze că proprietățile de undă sunt inerente nu numai mare flux agregat de electroni, dar, de asemenea, fiecare electron individual. Acesta a reușit să confirme experimental în 1948, fizica românească Fabrikant (p. 1907). Se arată că, chiar și în cazul unei astfel de fascicul de electroni scăzută când fiecare electron trece prin dispozitiv independent de celălalt (intervalul dintre doi electroni de 104 ori mai electroni dispozitiv de transmisie), care apare atunci când un model lung de difracție a expunerii este diferit de modelele de difracție obținute într-o expunere de scurtă durată la fluxul de electroni în zeci de milioane de ori mai intense. Prin urmare, proprietățile de undă ale particulelor nu sunt proprietatea lor colective și inerente în fiecare particulă în mod individual.

Ulterior, fenomenul de difracție se găsește și pentru neutroni, protoni, atomice si fascicule moleculare. Aceasta a fost dovada finală proprietățile Nali splendens undei de microparticule și microparticulele permise pentru a descrie mișcarea unui proces val, caracterizat printr-un anumit rase de undă care poate fi citit de formula Broglie (213,2). Descoperirea proprietăților undelor de microparticule au condus la apariția și dezvoltarea unor noi metode pentru studierea structurii materialelor, cum ar fi difracția de electroni și difracția neutronilor, precum și la apariția unei noi ramuri a științei - optica de electroni.

dovada experimentală a proprietăților undelor de microparticule pref-lo la concluzia că acesta este un fenomen universal, o proprietate generală a materiei. Dar atunci proprietățile de undă trebuie să fie organisme inerente și macroscopice. De ce nu au observat experimental? De exemplu, 1 g din masa particulelor, se deplasează la o viteză de 1 m / s, care corespunde undei de Broglie cu l = 6,62; 10-31 m Această lungime de undă este în afara regiunii observabile (structuri periodice cu o perioadă d »10-31. m nu există). Prin urmare, se consideră că organismul macroscopică prezentând doar o parte a proprietăților lor - corpusculară - și nu arată val.

Noțiunea de natura duală undă-particulă a particulelor de materie adâncit prin faptul că pulberile în suspensie poartă legătura dintre energia totală a particulelor e și frecvența n de valuri Broglie:

Acest lucru indică faptul că raportul dintre energia și frecvența în formula (213.3) are caracterul unei corelații universale, la fel ca fotonii și pentru orice alte microparticule. Valabilitatea relației (213.3) rezultă din acordul cu experiența rezultatelor teoretice obținute cu ea în mecanica cuantică, fizica nucleară și nucleară.

confirmat ipoteza da experimental Broglie proprietăți de dualitate undă-particulă de substanță schimbat drastic prezentarea proprietăților obiectelor microscopice. Toate microobjects corpusculare inerente și proprietățile de undă; în același timp, oricare dintre microparticule nu poate fi considerată fie o particulă sau un val în sens clasic. Interpretarea modernă a dualitatea undă-particulă poate fi exprimată în cuvintele academicianului V. A. Foka (1898-1974): „Putem spune că există potențialul de a se manifesta, în funcție de condițiile externe, fie ca un val sau ca o particulă la un obiect atomic, sau interpus. Este în acest potențiale diferite manifestări proprietăți inerente micro-obiect, și cuprinde dualitatea undă-particulă. Orice altă înțelegere, mai literală a acestui tip de dualism în unele modele greșite ".