4. Гіпотеза де Бройля про корпускулярно-хвильовому дуалізмі

властивостей частинок

Французький вчений Луї де Бройль (1892-1987) в 1924 р . в докторській дисертації «Дослідження з теорії квантів» висунув сміливу гіпотезу про універсальність корпускулярно-хвильового дуалізму, стверджуючи, що оскільки світло веде себе в одних випадках як хвиля, а в інших - як частка, то й матеріальні частинки (електрони та ін) в з спільності законів природи повинні володіти хвильовими властивостями. «В оптиці, - писав він, - протягом століття занадто нехтували корпускулярним способом розгляду в порівнянні з хвильовим; не робилася чи в теорії речовини зворотна помилка? Чи не думали ми занадто багато про картину «часток» і не нехтували чи надмірної картиною хвиль? »У той час гіпотеза де Бройля виглядала божевільною. Лише в 1927 р ., Три роки потому, наука пережила величезне потрясіння: фізики К. Девіссон і Л. Джермер експериментально підтвердили гіпотезу де Бройля, отримавши дифракційну картину електронів.

Відповідно до квантової теорії світла А. Ейнштейна, хвильові характеристики фотонів світла (частота коливань v і довжина хвиля л = c / v) пов'язані з корпускулярними характеристиками (енергією ε ф, релятивістської масою m ф і імпульсом р ф) співвідношеннями:

За ідеєю де Бройля, будь-яка мікрочастинка, в тому числі і з масою спокою ш 0 Ц 0, повинна володіти не тільки корпускулярними, але і хвильовими властивостями. Відповідні частота v і довжина хвилі л визначаються при цьому співвідношеннями, подібними ейнштейнівської:

Звідси довжина хвилі де Бройля -

Таким чином, співвідношення Ейнштейна, отримані ним при побудові теорії фотонів у результаті гіпотези, висунутій де Бройля, придбали універсальний характер і стали однаково застосовними як для аналізу корпускулярних властивостей світла, так і при дослідженні хвильових властивостей всіх мікрочастинок.